本發(fa)明涉及(ji)燃料(liao)(liao)電池(chi)和燃料(liao)(liao)電池(chi)系統。

背景技術：

固(gu)體聚合物(wu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)包括膜(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件，在(zai)(zai)膜(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件中(zhong)，具有質(zhi)子(zi)傳(chuan)導性(xing)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)兩表面上(shang)布置有催化(hua)(hua)劑電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)層。在(zai)(zai)膜(mo)(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)組(zu)(zu)件中(zhong)進行(xing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)學反應，其產生水(shui)(shui)(shui)。因(yin)此(ci)(ci)，在(zai)(zai)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)中(zhong)存在(zai)(zai)水(shui)(shui)(shui)。在(zai)(zai)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)長時間操作的(de)(de)(de)情(qing)況下，包括在(zai)(zai)吸入(ru)空氣中(zhong)的(de)(de)(de)陽離(li)子(zi)雜質(zhi)可(ke)(ke)以被引(yin)入(ru)到燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)，或者(zhe)構成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)(jie)(jie)質(zhi)膜(mo)(mo)和催化(hua)(hua)劑電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)層的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)中(zhong)包含的(de)(de)(de)陽離(li)子(zi)雜質(zhi)可(ke)(ke)以被洗脫(tuo)到燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)。因(yin)此(ci)(ci)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)生成性(xing)能(neng)退化(hua)(hua)。因(yin)此(ci)(ci)，已知一種恢復電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)生成性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)方法，其中(zhong)，通過使(shi)(shi)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)在(zai)(zai)高負載下進行(xing)操作，通過使(shi)(shi)從(cong)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)引(yin)出的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)(de)方向反轉或使(shi)(shi)用清洗溶液清潔燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)內(nei)部來降低(di)陽離(li)子(zi)雜質(zhi)的(de)(de)(de)量(例如，日本(ben)專利申請公開no.2001-85037(jp2001-85037a))。

然(ran)而，在(zai)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池被安裝在(zai)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池車輛等(deng)上(shang)的(de)(de)(de)狀態下(xia)，難以使(shi)(shi)從(cong)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池引出(chu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)(de)方向反(fan)轉或(huo)者使(shi)(shi)用(yong)清洗溶(rong)液(ye)來清潔燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)內部。此外，在(zai)使(shi)(shi)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池在(zai)高(gao)負(fu)載(zai)下(xia)進(jin)(jin)行操(cao)作以恢(hui)復電(dian)(dian)(dian)力生(sheng)(sheng)成性(xing)能的(de)(de)(de)方法中(zhong)，由于燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池在(zai)高(gao)負(fu)載(zai)下(xia)進(jin)(jin)行操(cao)作而產生(sheng)(sheng)大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)，使(shi)(shi)得陽(yang)離子(zi)雜(za)質(zhi)與所(suo)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)一起排出(chu)到(dao)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)外部，從(cong)而恢(hui)復電(dian)(dian)(dian)力生(sheng)(sheng)成性(xing)能。然(ran)而，為(wei)了在(zai)膜(mo)電(dian)(dian)(dian)極組(zu)件(jian)中(zhong)保(bao)持(chi)適量(liang)(liang)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)，可以在(zai)膜(mo)電(dian)(dian)(dian)極組(zu)件(jian)的(de)(de)(de)側表面上(shang)設置疏水(shui)(shui)層(ceng)。在(zai)這種情(qing)況下(xia)，即(ji)使(shi)(shi)在(zai)通過使(shi)(shi)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池在(zai)高(gao)負(fu)載(zai)下(xia)進(jin)(jin)行操(cao)作而產生(sheng)(sheng)大量(liang)(liang)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，膜(mo)電(dian)(dian)(dian)極組(zu)件(jian)中(zhong)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)也被疏水(shui)(shui)層(ceng)阻(zu)擋。因此，難以以液(ye)體形式排出(chu)所(suo)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)，并且(qie)即(ji)使(shi)(shi)在(zai)將所(suo)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)一部分(fen)排出(chu)到(dao)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)外部時，與所(suo)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)一起排出(chu)的(de)(de)(de)陽(yang)離子(zi)雜(za)質(zhi)的(de)(de)(de)量(liang)(liang)也是小的(de)(de)(de)。

技術實現要素：

本發明提供能夠將(jiang)大量的(de)陽離子(zi)雜(za)質排出到燃料電池(chi)的(de)外部的(de)燃料電池(chi)和(he)燃料電池(chi)系(xi)統。

根據本發明的(de)(de)第一方面提(ti)供了一種燃料(liao)電(dian)池，該(gai)燃料(liao)電(dian)池包括(kuo)：膜(mo)(mo)電(dian)極(ji)(ji)組件(jian)(jian)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)該(gai)膜(mo)(mo)電(dian)極(ji)(ji)組件(jian)(jian)中(zhong)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)解質(zhi)膜(mo)(mo)的(de)(de)兩個表(biao)面上(shang)設置(zhi)(zhi)(zhi)有電(dian)極(ji)(ji)催化劑(ji)層(ceng)；疏(shu)(shu)水(shui)層(ceng)，該(gai)疏(shu)(shu)水(shui)層(ceng)被(bei)布置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)膜(mo)(mo)電(dian)極(ji)(ji)組件(jian)(jian)的(de)(de)至少一個表(biao)面上(shang)；以(yi)(yi)及分離器(qi)，該(gai)分離器(qi)被(bei)布置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)疏(shu)(shu)水(shui)層(ceng)的(de)(de)與(yu)膜(mo)(mo)電(dian)極(ji)(ji)組件(jian)(jian)相對的(de)(de)表(biao)面上(shang)并且包括(kuo)氣(qi)體通(tong)道(dao)和與(yu)氣(qi)體通(tong)道(dao)連(lian)接(jie)的(de)(de)排(pai)出(chu)歧管，該(gai)氣(qi)體通(tong)道(dao)被(bei)配置(zhi)(zhi)(zhi)成使(shi)供給至電(dian)極(ji)(ji)催化劑(ji)層(ceng)的(de)(de)氣(qi)體循環。在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)燃料(liao)電(dian)池中(zhong)，氣(qi)體通(tong)道(dao)包括(kuo)排(pai)水(shui)抑(yi)制(zhi)部(bu)(bu)和儲(chu)(chu)(chu)水(shui)部(bu)(bu)，其中(zhong)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)燃料(liao)電(dian)池安裝在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)車輛(liang)上(shang)的(de)(de)狀態(tai)(tai)下(xia)(xia)(xia)，排(pai)水(shui)抑(yi)制(zhi)部(bu)(bu)被(bei)設置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)位于重力方向上(shang)的(de)(de)最(zui)(zui)下(xia)(xia)(xia)側的(de)(de)最(zui)(zui)下(xia)(xia)(xia)部(bu)(bu)通(tong)道(dao)上(shang)，以(yi)(yi)抑(yi)制(zhi)液(ye)態(tai)(tai)水(shui)被(bei)排(pai)出(chu)至排(pai)出(chu)歧管，而儲(chu)(chu)(chu)水(shui)部(bu)(bu)被(bei)設置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)排(pai)水(shui)抑(yi)制(zhi)部(bu)(bu)的(de)(de)上(shang)游，使(shi)得液(ye)態(tai)(tai)水(shui)通(tong)過(guo)排(pai)水(shui)抑(yi)制(zhi)部(bu)(bu)被(bei)儲(chu)(chu)(chu)存在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)儲(chu)(chu)(chu)水(shui)部(bu)(bu)中(zhong)，以(yi)(yi)及液(ye)態(tai)(tai)水(shui)連(lian)接(jie)部(bu)(bu)被(bei)設置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)疏(shu)(shu)水(shui)層(ceng)中(zhong)，以(yi)(yi)從(cong)電(dian)極(ji)(ji)催化劑(ji)層(ceng)側穿過(guo)疏(shu)(shu)水(shui)層(ceng)到分離器(qi)側，使(shi)得液(ye)態(tai)(tai)水(shui)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)極(ji)(ji)催化劑(ji)層(ceng)與(yu)儲(chu)(chu)(chu)水(shui)部(bu)(bu)之間流(liu)動。

氣體通(tong)道中(zhong)的最下部(bu)(bu)通(tong)道可(ke)以(yi)包括在與重力方向(xiang)交叉(cha)的方向(xiang)上延(yan)伸的第(di)(di)一部(bu)(bu)分(fen)(fen)和從第(di)(di)一部(bu)(bu)分(fen)(fen)向(xiang)上延(yan)伸并連(lian)接至排出歧管(guan)的第(di)(di)二部(bu)(bu)分(fen)(fen)，其中(zhong)，第(di)(di)一部(bu)(bu)分(fen)(fen)可(ke)以(yi)用(yong)作儲水(shui)(shui)部(bu)(bu)，并且第(di)(di)二部(bu)(bu)分(fen)(fen)可(ke)以(yi)用(yong)作排水(shui)(shui)抑制部(bu)(bu)。

第一部分可以延(yan)伸至在排出歧管正下方(fang)的區域。

排水(shui)抑制部可以是被設(she)置在最(zui)下(xia)部通道(dao)的(de)壁表(biao)面(mian)上的(de)疏(shu)水(shui)膜。

排水抑制(zhi)部可以是被設(she)置在最下(xia)部通道中(zhong)的突出部。

燃料電池還可以(yi)包括氣(qi)(qi)體(ti)擴散(san)層(ceng)，該氣(qi)(qi)體(ti)擴散(san)層(ceng)被設置在(zai)疏(shu)水(shui)(shui)層(ceng)與分(fen)離器之(zhi)間(jian)，其(qi)中(zhong)，液態水(shui)(shui)連接(jie)部可以(yi)被設置成從電極催(cui)化(hua)劑層(ceng)側穿過(guo)疏(shu)水(shui)(shui)層(ceng)和氣(qi)(qi)體(ti)擴散(san)層(ceng)到(dao)達分(fen)離器側，并且液態水(shui)(shui)連接(jie)部和儲水(shui)(shui)部可以(yi)彼此接(jie)觸(chu)。

氣(qi)體通道(dao)可(ke)(ke)以(yi)在與重力方(fang)向(xiang)(xiang)交叉的(de)(de)方(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)延(yan)伸(shen)并且可(ke)(ke)以(yi)包括沿重力方(fang)向(xiang)(xiang)的(de)(de)多(duo)個(ge)凹槽部(bu)，并且多(duo)個(ge)凹槽部(bu)中(zhong)的(de)(de)設置有儲水部(bu)分的(de)(de)凹槽部(bu)的(de)(de)截面(mian)面(mian)積可(ke)(ke)以(yi)大(da)于其(qi)他(ta)凹槽部(bu)的(de)(de)截面(mian)面(mian)積。

儲水部分的體積(ji)可以是(shi)膜電極組件的最大含水量的20％或更高(gao)。

氣體(ti)通道可(ke)以(yi)在(zai)與(yu)重力方(fang)向交叉的(de)方(fang)向上(shang)(shang)延伸并且可(ke)以(yi)包括沿(yan)重力方(fang)向的(de)多個(ge)凹槽部(bu)(bu)，并且液態水連接部(bu)(bu)在(zai)重力方(fang)向上(shang)(shang)的(de)長度可(ke)以(yi)比多個(ge)凹槽部(bu)(bu)中的(de)與(yu)液態水連接部(bu)(bu)相對的(de)一(yi)個(ge)凹槽部(bu)(bu)和與(yu)該一(yi)個(ge)凹槽部(bu)(bu)相鄰(lin)的(de)另一(yi)凹槽部(bu)(bu)之間(jian)的(de)寬度更(geng)大。

根(gen)據本(ben)發明的(de)(de)(de)第(di)二方面提(ti)供了一(yi)種燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)系統，該燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)系統包括：根(gen)據第(di)一(yi)方面的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)；以(yi)及氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)流(liu)量(liang)(liang)控(kong)(kong)制器，該氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)流(liu)量(liang)(liang)控(kong)(kong)制器被配置成對在氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)通道中循環的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)流(liu)量(liang)(liang)進行(xing)控(kong)(kong)制。當燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)被停止或激活時，氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)流(liu)量(liang)(liang)控(kong)(kong)制器被配置成使氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)在氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)通道中以(yi)高于第(di)一(yi)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)流(liu)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)第(di)二氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)流(liu)量(liang)(liang)進行(xing)循環，第(di)一(yi)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)流(liu)量(liang)(liang)與(yu)基(ji)于燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)所需輸出(chu)而(er)生成的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力量(liang)(liang)對應。

氣(qi)體(ti)流量(liang)(liang)控制器可以被(bei)(bei)配(pei)置成(cheng)在(zai)燃料電池的(de)總操(cao)作時(shi)間(jian)(jian)或此前(qian)的(de)操(cao)作時(shi)間(jian)(jian)為第(di)(di)(di)一(yi)預定時(shi)間(jian)(jian)或更長(chang)時(shi)間(jian)(jian)的(de)情況下(xia)使氣(qi)體(ti)以第(di)(di)(di)二氣(qi)體(ti)流量(liang)(liang)進(jin)行循(xun)(xun)環(huan)并且可以被(bei)(bei)配(pei)置成(cheng)在(zai)總操(cao)作時(shi)間(jian)(jian)或此前(qian)的(de)操(cao)作時(shi)間(jian)(jian)比第(di)(di)(di)一(yi)規定時(shi)間(jian)(jian)短的(de)情況下(xia)不使氣(qi)體(ti)以第(di)(di)(di)二氣(qi)體(ti)流量(liang)(liang)進(jin)行循(xun)(xun)環(huan)。

氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)量控制器可以被配置(zhi)成在燃料(liao)電池的此前的停止時(shi)間(jian)為第(di)二預(yu)定(ding)時(shi)間(jian)或更長(chang)時(shi)間(jian)的情況下使氣(qi)(qi)體(ti)以第(di)二氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)量進(jin)行循環，并且(qie)可以被配置(zhi)成在在之前的停止時(shi)間(jian)比第(di)二預(yu)定(ding)時(shi)間(jian)短(duan)的情況下不使氣(qi)(qi)體(ti)以第(di)二氣(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)量進(jin)行循環。

燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)系統還可以(yi)包括(kuo)：冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)劑(ji)(ji)通(tong)道(dao)，該冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)劑(ji)(ji)通(tong)道(dao)被(bei)配置成(cheng)使(shi)供給至(zhi)燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)劑(ji)(ji)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)(huan)以(yi)對燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)進(jin)(jin)行(xing)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)；溫(wen)度(du)(du)檢測(ce)器(qi)(qi)，該溫(wen)度(du)(du)檢測(ce)器(qi)(qi)對燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)溫(wen)度(du)(du)進(jin)(jin)行(xing)檢測(ce)；以(yi)及冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)劑(ji)(ji)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)(huan)控制(zhi)器(qi)(qi)，該冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)劑(ji)(ji)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)(huan)控制(zhi)器(qi)(qi)被(bei)配置成(cheng)對冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)劑(ji)(ji)在(zai)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)劑(ji)(ji)通(tong)道(dao)中(zhong)(zhong)的(de)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)(huan)進(jin)(jin)行(xing)控制(zhi)，其中(zhong)(zhong)，冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)劑(ji)(ji)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)(huan)控制(zhi)器(qi)(qi)可以(yi)被(bei)配置成(cheng)在(zai)燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)電(dian)(dian)力生成(cheng)停止(zhi)之后使(shi)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)劑(ji)(ji)在(zai)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)劑(ji)(ji)通(tong)道(dao)中(zhong)(zhong)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)(huan)直至(zhi)燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)溫(wen)度(du)(du)低(di)于(yu)第一預(yu)定溫(wen)度(du)(du)為止(zhi)，并且氣體流(liu)量控制(zhi)器(qi)(qi)可以(yi)被(bei)配置成(cheng)在(zai)燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)溫(wen)度(du)(du)低(di)于(yu)第一預(yu)定溫(wen)度(du)(du)并且冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)(que)劑(ji)(ji)的(de)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)(huan)停止(zhi)之后使(shi)氣體以(yi)第二氣體流(liu)量進(jin)(jin)行(xing)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)(huan)。

燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)系統還可以包括：電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)生(sheng)成控(kong)制器(qi)，該電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)生(sheng)成控(kong)制器(qi)被配(pei)置(zhi)成在(zai)接收到用(yong)于(yu)停(ting)止燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)信(xin)號(hao)時在(zai)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)低(di)于(yu)第(di)二(er)預定(ding)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)情況下(xia)使(shi)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)生(sheng)成電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)直(zhi)至燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)第(di)二(er)預定(ding)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)或更高溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)止，其中，冷卻劑(ji)循環(huan)控(kong)制器(qi)可以被配(pei)置(zhi)成在(zai)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)第(di)二(er)預定(ding)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)或更高溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)并且燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)生(sheng)成停(ting)止之后使(shi)冷卻劑(ji)在(zai)冷卻劑(ji)通道(dao)中循環(huan)，直(zhi)至燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)低(di)于(yu)第(di)一預定(ding)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)止。

電(dian)(dian)(dian)力生(sheng)成(cheng)控制器可(ke)以被配置成(cheng)通過將氣(qi)體的(de)(de)供(gong)給量(liang)減少(shao)到(dao)少(shao)于(yu)基于(yu)燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)所需(xu)輸出(chu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力生(sheng)成(cheng)期間的(de)(de)氣(qi)體的(de)(de)供(gong)給量(liang)來使燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)池生(sheng)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)力，直(zhi)至燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)溫度(du)為(wei)第二預定(ding)溫度(du)或更高(gao)溫度(du)為(wei)止。

根據(ju)本發(fa)明，可以將(jiang)大量的陽離子(zi)雜質排出到燃料電(dian)池(chi)的外(wai)部。

附圖說明

下面(mian)將參照附圖(tu)來描述本發明的(de)(de)(de)示(shi)(shi)例性實施(shi)方式的(de)(de)(de)特征、優點以(yi)及技術(shu)和工業(ye)意義，在附圖(tu)中(zhong)，相(xiang)同的(de)(de)(de)附圖(tu)標記(ji)表示(shi)(shi)相(xiang)同的(de)(de)(de)元件，并且在附圖(tu)中(zhong)：

圖(tu)(tu)1a是示出根據第一(yi)實施方式的(de)燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)的(de)單個電(dian)(dian)池(chi)的(de)一(yi)部分(fen)的(de)平面圖(tu)(tu)；

圖1b是示(shi)出(chu)根據(ju)第一實施方式的燃料電池的單個電池的截面圖；

圖1c是沿(yan)圖1b的(de)線ic-ic截(jie)取的(de)截(jie)面圖；

圖2是示出(chu)在從陰(yin)極(ji)氣(qi)體(ti)擴散(san)層(ceng)側觀察(cha)的(de)(de)情況下(xia)的(de)(de)陰(yin)極(ji)側分離器的(de)(de)平(ping)面圖；

圖3a是示出根據比較示例的(de)燃料電(dian)池的(de)單個(ge)電(dian)池的(de)截面(mian)；

圖(tu)3b是示出在(zai)從陰極氣體擴(kuo)散層(ceng)側(ce)觀察的情(qing)況(kuang)下的陰極側(ce)分離器的平面圖(tu)；

圖(tu)4是示出根據(ju)比較示例的(de)(de)燃料(liao)電池(chi)(chi)中(zhong)的(de)(de)液態水中(zhong)包含的(de)(de)陽離子雜質難(nan)以被排(pai)出到(dao)燃料(liao)電池(chi)(chi)的(de)(de)外部的(de)(de)機(ji)理的(de)(de)圖(tu)；

圖5a是(shi)示出根據比較示例的通過使燃料電池在高(gao)負載下進行(xing)操作將陽離子雜質排(pai)出到燃料電池的外部的機理的圖；

圖5b是(shi)示(shi)出根據比較示(shi)例的(de)通過使燃料電池在(zai)高負載下(xia)進行操作將陽離子雜質排出到燃料電池的(de)外部的(de)機理的(de)圖；

圖(tu)6是示出(chu)根據第一(yi)實施方式的燃料(liao)電池的效果的圖(tu)；

圖(tu)(tu)7是示出陽離子雜質的量(liang)的圖(tu)(tu)，在(zai)該(gai)圖(tu)(tu)中，儲(chu)存在(zai)儲(chu)水(shui)部中的水(shui)的量(liang)最終在(zai)膜電極組件與儲(chu)水(shui)部之間(jian)處于平衡狀態；

圖8是示(shi)出根(gen)據(ju)第一實施方式的第一修改示(shi)例的燃料電(dian)池的單個電(dian)池的截面圖；

圖(tu)9a是示出根據第一實施方式的第二修改示例的燃(ran)料電池的單(dan)個電池的截面圖(tu)；

圖(tu)9b是沿圖(tu)9a的線(xian)ixb-ixb截(jie)取(qu)的截(jie)面圖(tu)；

圖(tu)10是示出形(xing)成親水膜的方法的圖(tu)；

圖11是示(shi)出根據第一實施(shi)方式的(de)(de)第三修改示(shi)例的(de)(de)在從陰極氣體(ti)擴散層側觀察的(de)(de)情況(kuang)下的(de)(de)燃料電池的(de)(de)單(dan)個電池中包括的(de)(de)陰極側分離器的(de)(de)平面圖；

圖12a是(shi)示出根據第二實施方式的(de)(de)(de)燃(ran)料電池的(de)(de)(de)單個電池的(de)(de)(de)配置的(de)(de)(de)截面圖；

圖12b是沿圖12a的線xiib-xiib截取的截面(mian)圖；

圖13a是(shi)示出根據(ju)第三實施(shi)方(fang)式的(de)燃料電池的(de)單個電池的(de)配置的(de)截面圖；

圖13b是沿圖13a的(de)線xiiib-xiiib截取(qu)的(de)截面圖；

圖(tu)14a是示出液(ye)態水(shui)連接部(bu)與陰極側分離器之間的連接關系的截面圖(tu)；

圖14b是示出液態(tai)水連(lian)接(jie)(jie)部與陰(yin)極(ji)側分離器之(zhi)間(jian)的(de)連(lian)接(jie)(jie)關系的(de)截面圖；

圖(tu)15是示(shi)出根據第四(si)實施方式的(de)燃料電池(chi)的(de)單個電池(chi)的(de)配置的(de)截(jie)面圖(tu)；

圖16a是示(shi)出根(gen)據第五實施方式的(de)燃料電池(chi)的(de)單(dan)個(ge)電池(chi)的(de)配置的(de)截(jie)面圖；

圖16b是沿圖16a的線xvib-xvib截(jie)取的截(jie)面圖；

圖(tu)16c是示出在從(cong)陰極氣體擴散層(ceng)側(ce)觀察(cha)的(de)情況(kuang)下(xia)的(de)陰極側(ce)分離(li)器(qi)的(de)平面圖(tu)；

圖17a是示出根據第六實施方(fang)式(shi)的燃料(liao)電(dian)池(chi)的單個電(dian)池(chi)的配置的截面(mian)圖；

圖17b是(shi)沿圖17a的線(xian)xviib-xviib截取的截面圖；

圖17c是示出在從陰(yin)極氣體擴散層側觀察的(de)情況下的(de)陰(yin)極側分離(li)器的(de)平面圖；

圖(tu)18是示出根據第六實(shi)施(shi)方式(shi)的(de)第一修改示例的(de)在從陰極氣體(ti)擴散(san)層側(ce)觀察的(de)情況下的(de)燃(ran)料電池的(de)單個(ge)電池中(zhong)包括(kuo)的(de)陰極側(ce)分離器的(de)平面圖(tu)；

圖(tu)19是示出(chu)根據(ju)第七(qi)實施方(fang)式的(de)燃(ran)料電池系統的(de)配置的(de)圖(tu)；

圖20是示出根據第七實施方式的使(shi)用燃料(liao)電池系統中的控(kong)制(zhi)裝(zhuang)置的陽離子雜質排出處理(li)的示例的流程圖；

圖(tu)21是示(shi)出(chu)根(gen)據第八實施方式的使用(yong)燃料電池系(xi)統中的控(kong)制裝置的陽離(li)子雜質排(pai)出(chu)處理的示(shi)例的流(liu)程圖(tu)；

圖(tu)22是示出根據(ju)第九實(shi)施方式的燃料(liao)電池系統的配置(zhi)的圖(tu)；

圖23是示(shi)出(chu)根(gen)據(ju)第九實施方式的使用(yong)燃料(liao)電池(chi)系統中的控制裝置(zhi)的陽離子雜質排出(chu)處理的示(shi)例的流程圖(部分(fen)1)；

圖(tu)24是示出根據第九實施方式(shi)的(de)(de)使(shi)用(yong)燃料電池系(xi)統中的(de)(de)控制裝置的(de)(de)陽離子雜質排出處理的(de)(de)示例的(de)(de)流程圖(tu)(部分2)；

圖25是示(shi)出根據第十實施(shi)方(fang)式的(de)使(shi)用燃料電池系統中的(de)控(kong)制裝置(zhi)的(de)陽離子雜(za)質排出處理的(de)示(shi)例的(de)流(liu)程(cheng)圖(部分(fen)1)；以及

圖26是(shi)示出(chu)根(gen)據第十實施方式的(de)使用燃料電池(chi)系統(tong)中的(de)控制裝置的(de)陽(yang)離子雜(za)質(zhi)排出(chu)處(chu)理的(de)示例的(de)流程圖(部分(fen)2)。

具體實施方式

在下文中，將參(can)照(zhao)附(fu)圖來描(miao)述本發明(ming)的實施方式。

根(gen)據(ju)第(di)(di)一實(shi)施(shi)方式的(de)(de)(de)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)是(shi)(shi)(shi)(shi)固體(ti)(ti)聚合(he)(he)物電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)，其(qi)通過供給燃(ran)料(liao)(liao)氣體(ti)(ti)(例如(ru)氫)和(he)助燃(ran)氣體(ti)(ti)(例如(ru)空氣)作(zuo)為反(fan)應(ying)氣體(ti)(ti)來生(sheng)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)力(li)。該(gai)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)具(ju)有(you)堆(dui)疊(die)有(you)多個(ge)單個(ge)電(dian)(dian)(dian)池(chi)并且被安裝在(zai)例如(ru)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)車輛或電(dian)(dian)(dian)動車輛上的(de)(de)(de)堆(dui)疊(die)結構。圖(tu)(tu)(tu)1a是(shi)(shi)(shi)(shi)示出根(gen)據(ju)第(di)(di)一實(shi)施(shi)方式的(de)(de)(de)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)單個(ge)電(dian)(dian)(dian)池(chi)1000的(de)(de)(de)一部分的(de)(de)(de)平面(mian)圖(tu)(tu)(tu)。圖(tu)(tu)(tu)1b是(shi)(shi)(shi)(shi)示出根(gen)據(ju)第(di)(di)一實(shi)施(shi)方式的(de)(de)(de)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)單個(ge)電(dian)(dian)(dian)池(chi)1000的(de)(de)(de)截(jie)面(mian)圖(tu)(tu)(tu)。圖(tu)(tu)(tu)1c是(shi)(shi)(shi)(shi)沿(yan)圖(tu)(tu)(tu)1b的(de)(de)(de)線ic-ic截(jie)取的(de)(de)(de)截(jie)面(mian)圖(tu)(tu)(tu)。如(ru)圖(tu)(tu)(tu)1b所示，單個(ge)電(dian)(dian)(dian)池(chi)1000包(bao)括膜電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)組(zu)件10，在(zai)膜電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)組(zu)件10中，作(zuo)為電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)層(ceng)的(de)(de)(de)陰極(ji)(ji)(ji)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)層(ceng)12和(he)陽極(ji)(ji)(ji)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)層(ceng)13形(xing)成(cheng)在(zai)電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)膜11的(de)(de)(de)兩個(ge)表面(mian)上。電(dian)(dian)(dian)解質(zhi)膜11是(shi)(shi)(shi)(shi)固體(ti)(ti)聚合(he)(he)物膜，其(qi)由氟樹脂(zhi)(zhi)材料(liao)(liao)或烴樹脂(zhi)(zhi)材料(liao)(liao)形(xing)成(cheng)并且在(zai)濕潤(run)狀(zhuang)態下(xia)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)質(zhi)子(zi)傳導(dao)性(xing)。陰極(ji)(ji)(ji)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)層(ceng)12和(he)陽極(ji)(ji)(ji)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)層(ceng)13包(bao)括：碳(tan)粒子(zi)(例如(ru)碳(tan)黑(hei))，其(qi)支持用于(yu)使得電(dian)(dian)(dian)化學反(fan)應(ying)進行的(de)(de)(de)催(cui)(cui)化劑(ji)(ji)(ji)(例如(ru)鉑或鉑鈷合(he)(he)金)；以及具(ju)有(you)質(zhi)子(zi)傳導(dao)性(xing)的(de)(de)(de)離聚物。

在(zai)(zai)(zai)膜電(dian)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)10的(de)兩(liang)個(ge)表面上，設(she)置有用(yong)于在(zai)(zai)(zai)膜電(dian)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)10中保持適(shi)量(liang)的(de)水(shui)的(de)一對(dui)疏水(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)(陰極(ji)(ji)側(ce)(ce)疏水(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)14和陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)側(ce)(ce)疏水(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)15)、一對(dui)氣體(ti)擴散層(ceng)(ceng)(ceng)(陰極(ji)(ji)氣體(ti)擴散層(ceng)(ceng)(ceng)16和陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)氣體(ti)擴散層(ceng)(ceng)(ceng)17)和一對(dui)分離(li)(li)(li)器(qi)(陰極(ji)(ji)側(ce)(ce)分離(li)(li)(li)器(qi)18和陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)側(ce)(ce)分離(li)(li)(li)器(qi)19)。如圖1a所(suo)示，陰極(ji)(ji)側(ce)(ce)疏水(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)14和陰極(ji)(ji)氣體(ti)擴散層(ceng)(ceng)(ceng)16在(zai)(zai)(zai)外形上小于電(dian)解質(zhi)膜11。同樣的(de)情況可以適(shi)用(yong)于陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)側(ce)(ce)疏水(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)15和陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)氣體(ti)擴散層(ceng)(ceng)(ceng)17。在(zai)(zai)(zai)電(dian)解質(zhi)膜11的(de)周邊區域(未布置疏水(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)和氣體(ti)擴散層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)區域)中設(she)置有密封(feng)構件(jian)(未示出)。

陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)疏(shu)水(shui)(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)14、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)疏(shu)水(shui)(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)15、陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)體(ti)(ti)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)16和陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)體(ti)(ti)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)17由具有氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性和電子傳導性的(de)(de)構件(jian)(jian)(jian)例(li)如多孔(kong)碳構件(jian)(jian)(jian)如碳布(bu)或(huo)碳紙形成。陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)疏(shu)水(shui)(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)14和陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)疏(shu)水(shui)(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)15的(de)(de)多孔(kong)碳構件(jian)(jian)(jian)比陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)體(ti)(ti)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)16和陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)體(ti)(ti)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)17的(de)(de)多孔(kong)碳構件(jian)(jian)(jian)具有更小的(de)(de)孔(kong)徑。例(li)如，陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)疏(shu)水(shui)(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)14和陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)疏(shu)水(shui)(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)15的(de)(de)孔(kong)徑約(yue)為(wei)0.5μm，而陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)體(ti)(ti)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)16和陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)體(ti)(ti)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)17的(de)(de)孔(kong)徑約(yue)為(wei)20μm。以(yi)這種方式，陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)疏(shu)水(shui)(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)14和陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)側(ce)(ce)疏(shu)水(shui)(shui)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)15的(de)(de)孔(kong)徑是小的(de)(de)。因此，可(ke)以(yi)對(dui)水(shui)(shui)從陰(yin)極(ji)(ji)(ji)(ji)催化劑(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)12和陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)催化劑(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)13的(de)(de)流(liu)出(chu)量(liang)進(jin)行抑(yi)制，并且(qie)可(ke)以(yi)在膜電極(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)件(jian)(jian)(jian)10中保持適量(liang)的(de)(de)水(shui)(shui)。

陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側分(fen)(fen)離(li)(li)器18和(he)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側分(fen)(fen)離(li)(li)器19由(you)具有阻氣(qi)(qi)(qi)性能(neng)(neng)和(he)電子傳(chuan)導性的(de)(de)構件例如(ru)不透氣(qi)(qi)(qi)性碳構件如(ru)通(tong)過(guo)(guo)壓縮(suo)碳獲得(de)的(de)(de)致密碳或金屬構件例如(ru)通(tong)過(guo)(guo)壓制成型(xing)獲得(de)的(de)(de)不銹鋼來(lai)形成。陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側分(fen)(fen)離(li)(li)器18和(he)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側分(fen)(fen)離(li)(li)器19在二者表(biao)面(mian)上具有凸凹部分(fen)(fen)以形成用于(yu)使(shi)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)循環(huan)的(de)(de)通(tong)道(dao)。由(you)于(yu)陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側分(fen)(fen)離(li)(li)器18，在陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側分(fen)(fen)離(li)(li)器18與陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)擴(kuo)散層(ceng)16之間形成有可(ke)(ke)以使(shi)空氣(qi)(qi)(qi)循環(huan)的(de)(de)陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)通(tong)道(dao)20。由(you)于(yu)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側分(fen)(fen)離(li)(li)器19，在陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)側分(fen)(fen)離(li)(li)器19與陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)擴(kuo)散層(ceng)17之間形成有可(ke)(ke)以使(shi)氫循環(huan)的(de)(de)陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)通(tong)道(dao)21。在第一實(shi)施(shi)方式中，陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)分(fen)(fen)別包(bao)括擴(kuo)散層(ceng)，但本發(fa)明不限于(yu)此。陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)或陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)中的(de)(de)任(ren)一個可(ke)(ke)以包(bao)括擴(kuo)散層(ceng)。在這種情況下，將氣(qi)(qi)(qi)體(ti)從陽(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)通(tong)道(dao)或陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)通(tong)道(dao)通(tong)過(guo)(guo)疏水層(ceng)直(zhi)接供(gong)給至催化劑(ji)層(ceng)。在未設置擴(kuo)散層(ceng)的(de)(de)配置中，疏水層(ceng)由(you)具有疏水功(gong)能(neng)(neng)、氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過(guo)(guo)功(gong)能(neng)(neng)以及傳(chuan)導功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)密封構件形成。

文中，將(jiang)更(geng)詳(xiang)細地描述陰極側(ce)分(fen)離(li)器(qi)(qi)18的(de)結(jie)構(gou)。圖(tu)2是在從陰極氣體擴(kuo)散層16側(ce)觀(guan)察的(de)情況下的(de)陰極側(ce)分(fen)離(li)器(qi)(qi)18的(de)平面圖(tu)。如圖(tu)2所示，陰極側(ce)分(fen)離(li)器(qi)(qi)18包括空(kong)氣供(gong)給(gei)歧(qi)管(guan)(guan)(guan)30、空(kong)氣排(pai)(pai)出(chu)歧(qi)管(guan)(guan)(guan)31、氫(qing)供(gong)給(gei)歧(qi)管(guan)(guan)(guan)32、氫(qing)排(pai)(pai)出(chu)歧(qi)管(guan)(guan)(guan)33、冷卻(que)劑供(gong)給(gei)歧(qi)管(guan)(guan)(guan)34和冷卻(que)劑排(pai)(pai)出(chu)歧(qi)管(guan)(guan)(guan)35。

歧(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)中的(de)(de)(de)每個歧(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)是在(zai)陰(yin)極側(ce)分(fen)離器(qi)18的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)通(tong)孔(kong)。空(kong)氣(qi)供給歧(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)30形(xing)成(cheng)(cheng)用(yong)(yong)(yong)于(yu)使(shi)從(cong)(cong)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)外(wai)部(bu)供給的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)在(zai)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)堆(dui)疊(die)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)循(xun)(xun)環(huan)的(de)(de)(de)通(tong)道(dao)(dao)(dao)。空(kong)氣(qi)排(pai)(pai)出(chu)歧(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)31形(xing)成(cheng)(cheng)用(yong)(yong)(yong)于(yu)使(shi)從(cong)(cong)膜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極組(zu)件10排(pai)(pai)出(chu)的(de)(de)(de)陰(yin)極出(chu)氣(qi)在(zai)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)堆(dui)疊(die)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)循(xun)(xun)環(huan)以(yi)(yi)排(pai)(pai)出(chu)到(dao)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)外(wai)部(bu)的(de)(de)(de)通(tong)道(dao)(dao)(dao)。氫供給歧(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)32形(xing)成(cheng)(cheng)用(yong)(yong)(yong)于(yu)使(shi)從(cong)(cong)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)外(wai)部(bu)供給的(de)(de)(de)氫在(zai)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)堆(dui)疊(die)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)循(xun)(xun)環(huan)的(de)(de)(de)通(tong)道(dao)(dao)(dao)。氫排(pai)(pai)出(chu)歧(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)33形(xing)成(cheng)(cheng)用(yong)(yong)(yong)于(yu)使(shi)從(cong)(cong)膜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極組(zu)件10排(pai)(pai)出(chu)的(de)(de)(de)陽極出(chu)氣(qi)在(zai)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)堆(dui)疊(die)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)循(xun)(xun)環(huan)以(yi)(yi)排(pai)(pai)出(chu)到(dao)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)外(wai)部(bu)的(de)(de)(de)通(tong)道(dao)(dao)(dao)。冷(leng)卻(que)劑供給歧(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)34形(xing)成(cheng)(cheng)用(yong)(yong)(yong)于(yu)使(shi)從(cong)(cong)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)外(wai)部(bu)供給的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)劑在(zai)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)堆(dui)疊(die)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)循(xun)(xun)環(huan)的(de)(de)(de)通(tong)道(dao)(dao)(dao)。冷(leng)卻(que)劑排(pai)(pai)出(chu)歧(qi)(qi)(qi)管(guan)(guan)(guan)(guan)35形(xing)成(cheng)(cheng)用(yong)(yong)(yong)于(yu)使(shi)在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力生成(cheng)(cheng)部(bu)中已(yi)循(xun)(xun)環(huan)的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)劑在(zai)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)堆(dui)疊(die)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)循(xun)(xun)環(huan)以(yi)(yi)排(pai)(pai)出(chu)到(dao)燃料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)外(wai)部(bu)的(de)(de)(de)通(tong)道(dao)(dao)(dao)。

陰極氣(qi)體(ti)(ti)通道(dao)20由蜿(wan)蜒狀的(de)(de)(de)凹槽(cao)(cao)形(xing)成。也(ye)就是說，陰極氣(qi)體(ti)(ti)通道(dao)20由以下(xia)形(xing)成：多(duo)(duo)個(ge)(ge)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)凹槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36，多(duo)(duo)個(ge)(ge)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)凹槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36在(zai)(zai)燃料(liao)電(dian)池安(an)裝在(zai)(zai)某物(wu)體(ti)(ti)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)狀態下(xia)在(zai)(zai)與重力(li)(li)方(fang)向(xiang)(xiang)交(jiao)叉(cha)的(de)(de)(de)交(jiao)叉(cha)方(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)延(yan)伸；以及多(duo)(duo)個(ge)(ge)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)凹槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)37，多(duo)(duo)個(ge)(ge)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)凹槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)37將第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)凹槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36彼此連接并且(qie)在(zai)(zai)重力(li)(li)方(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)延(yan)伸。多(duo)(duo)個(ge)(ge)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)凹槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36中的(de)(de)(de)位于重力(li)(li)方(fang)向(xiang)(xiang)最下(xia)側的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)凹槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36a具有(you)：第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分39a，其在(zai)(zai)與重力(li)(li)方(fang)向(xiang)(xiang)交(jiao)叉(cha)的(de)(de)(de)交(jiao)叉(cha)方(fang)向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)延(yan)伸；以及第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分39b，其從(cong)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分39a向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)延(yan)伸并且(qie)連接至空(kong)氣(qi)排出(chu)歧(qi)管(guan)(guan)。第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)凹槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36a的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分39b向(xiang)(xiang)上(shang)(shang)延(yan)伸并且(qie)從(cong)而用作(zuo)抑(yi)制液態水(shui)排出(chu)到空(kong)氣(qi)排出(chu)歧(qi)管(guan)(guan)31的(de)(de)(de)排水(shui)抑(yi)制部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)38。在(zai)(zai)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)凹槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36a的(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)39a中，液態水(shui)難以通過排水(shui)抑(yi)制部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)38流(liu)向(xiang)(xiang)空(kong)氣(qi)排出(chu)歧(qi)管(guan)(guan)31。因此，第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分39a用作(zuo)儲(chu)存由停止的(de)(de)(de)燃料(liao)電(dian)池產生的(de)(de)(de)露凝水(shui)的(de)(de)(de)儲(chu)水(shui)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)22。

如(ru)圖(tu)1b和圖(tu)1c所(suo)示，在(zai)陰極(ji)(ji)(ji)側(ce)疏(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)層14中設(she)(she)置(zhi)有液(ye)態(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)(jie)(jie)部(bu)(bu)24，通過液(ye)態(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)(jie)(jie)部(bu)(bu)24液(ye)態(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)陰極(ji)(ji)(ji)催化劑層12與儲(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)(bu)22之(zhi)間流(liu)動，其中，液(ye)態(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)(jie)(jie)部(bu)(bu)24是從陰極(ji)(ji)(ji)催化劑層12側(ce)穿過陰極(ji)(ji)(ji)側(ce)疏(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)層14到陰極(ji)(ji)(ji)氣體擴散層16側(ce)的(de)(de)通孔。液(ye)態(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)(jie)(jie)部(bu)(bu)24被設(she)(she)置(zhi)成位于與第一凹(ao)槽部(bu)(bu)36a的(de)(de)高度相同的(de)(de)高度。液(ye)態(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)(jie)(jie)部(bu)(bu)24的(de)(de)截面例如(ru)具(ju)有直(zhi)徑約為(wei)0.5mm的(de)(de)圓形(xing)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)。液(ye)態(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)(jie)(jie)部(bu)(bu)24的(de)(de)截面形(xing)狀(zhuang)(zhuang)不限于圓形(xing)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)，并且可以是矩形(xing)、橢圓形(xing)或其他(ta)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)。

文中，為了描述根(gen)據(ju)(ju)第(di)一實施(shi)方式的(de)(de)(de)燃(ran)料電池(chi)(chi)的(de)(de)(de)效果，將描述根(gen)據(ju)(ju)比較(jiao)示(shi)(shi)例的(de)(de)(de)燃(ran)料電池(chi)(chi)。圖3a是(shi)示(shi)(shi)出(chu)根(gen)據(ju)(ju)比較(jiao)示(shi)(shi)例的(de)(de)(de)燃(ran)料電池(chi)(chi)的(de)(de)(de)單個電池(chi)(chi)的(de)(de)(de)截面。圖3b是(shi)示(shi)(shi)出(chu)在從陰極(ji)(ji)氣體擴散層16側(ce)觀察的(de)(de)(de)情況下的(de)(de)(de)陰極(ji)(ji)側(ce)分離器18的(de)(de)(de)平面圖。如圖3a所(suo)示(shi)(shi)，未設置穿過陰極(ji)(ji)側(ce)疏水層14的(de)(de)(de)液態水連(lian)接部(bu)(bu)24。如圖3b所(suo)示(shi)(shi)，第(di)一凹槽(cao)部(bu)(bu)36a在交叉方向上與空(kong)氣排出(chu)歧管31成直線(xian)地連(lian)接，并且未形(xing)成排水抑制部(bu)(bu)38和儲(chu)水部(bu)(bu)22。因為其他配(pei)置與第(di)一實施(shi)方式的(de)(de)(de)配(pei)置相同，所(suo)以將不(bu)重復對(dui)相同配(pei)置的(de)(de)(de)描述。

圖4是示出根據比較示例的燃料電池中的液態水中包含的陽離子雜質40難以排出到燃料電池的外部的機理的圖。如圖4所示，由于陰極催化劑層12中的電化學反應而產生水(液態水42)。在燃料電池長時間操作的情況下，包含在吸入空氣或構成電解質膜和電極催化劑層的材料中的陽離子雜質40與質子41一起被引入液態水42中。在陽離子雜質40被引入液態水42中的情況下，電力生成性能退化。陽離子雜質40的示例包括ca²⁺、mg²⁺和co²⁺。

液態(tai)水42中(zhong)的(de)(de)陽離子雜質40通過濃度擴散(san)而擴散(san)到液態(tai)水42中(zhong)。擴散(san)量可以由表達式(shi)1表示，其(qi)中(zhong)，在電解質膜11和陰極催化劑層12中(zhong)，陽離子雜質40的(de)(de)最終比率(lv)是相同的(de)(de)。

電解質膜中的質子＝陰極催化劑層中的質子

電解質(zhi)(zhi)膜中的陽離子雜質(zhi)(zhi)陰極催化劑(ji)層(ceng)中的陽離子雜質(zhi)(zhi)

因(yin)為(wei)在(zai)陰(yin)(yin)(yin)(yin)極催化劑(ji)層(ceng)12的(de)側表面上設置有陰(yin)(yin)(yin)(yin)極側疏(shu)水層(ceng)14，所以液(ye)態水42不(bu)太可能(neng)(neng)從陰(yin)(yin)(yin)(yin)極催化劑(ji)層(ceng)12排(pai)出到(dao)外(wai)部。然(ran)而(er)，溶(rong)解在(zai)陰(yin)(yin)(yin)(yin)極出氣(qi)中(zhong)的(de)液(ye)態水42的(de)一部分透過陰(yin)(yin)(yin)(yin)極側疏(shu)水層(ceng)14，從而(er)被排(pai)出到(dao)外(wai)部。另一方面，陽離子(zi)雜(za)(za)(za)質40不(bu)能(neng)(neng)溶(rong)解在(zai)陰(yin)(yin)(yin)(yin)極出氣(qi)中(zhong)。因(yin)此，與液(ye)態水42不(bu)同，陽離子(zi)雜(za)(za)(za)質不(bu)能(neng)(neng)通過溶(rong)解在(zai)陰(yin)(yin)(yin)(yin)極出氣(qi)中(zhong)而(er)排(pai)出到(dao)外(wai)部。由(you)于上述原因(yin)，液(ye)態水42中(zhong)的(de)陽離子(zi)雜(za)(za)(za)質40不(bu)太可能(neng)(neng)排(pai)出到(dao)燃料電池的(de)外(wai)部。

根(gen)(gen)據jp2001-85037a，通(tong)過使燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池在高負載下進行操(cao)(cao)作將(jiang)陽離子雜質排出到燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池的外部。將(jiang)使用圖5a和5b來(lai)描述該(gai)方法。圖5a和5b是(shi)示出根(gen)(gen)據比較示例的通(tong)過使燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池在高負載下進行操(cao)(cao)作而(er)將(jiang)陽離子雜質排出到燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池的外部的機理的圖。

如圖5a所(suo)示(shi)，通(tong)過使燃料電池在(zai)(zai)高負(fu)載下進行(xing)操作，產(chan)生大量的(de)(de)水(shui)(液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)(tai)水(shui)42)。因此，比可以(yi)溶解(jie)在(zai)(zai)陰(yin)極出(chu)(chu)(chu)氣中并(bing)且可以(yi)被排(pai)(pai)出(chu)(chu)(chu)到(dao)外部的(de)(de)液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)(tai)水(shui)42的(de)(de)量更多的(de)(de)液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)(tai)水(shui)42的(de)(de)量使陰(yin)極催化劑層(ceng)12中的(de)(de)液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)(tai)水(shui)42的(de)(de)壓力增大。因此，陰(yin)極催化劑層(ceng)12中的(de)(de)液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)(tai)水(shui)42通(tong)過陰(yin)極側疏(shu)水(shui)層(ceng)14并(bing)且被排(pai)(pai)出(chu)(chu)(chu)到(dao)陰(yin)極氣體通(tong)道20。當液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)(tai)水(shui)42被排(pai)(pai)出(chu)(chu)(chu)時，陽離子(zi)雜質40在(zai)(zai)液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)(tai)水(shui)42中一起(qi)被排(pai)(pai)出(chu)(chu)(chu)。

然(ran)而，通(tong)過(guo)(guo)陰極(ji)側疏水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)層(ceng)(ceng)14并(bing)且排出到陰極(ji)氣體通(tong)道20的(de)(de)(de)液(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)42的(de)(de)(de)量(liang)不(bu)大。此外(wai)，陽(yang)(yang)離(li)(li)子雜質(zhi)(zhi)40通(tong)過(guo)(guo)濃度擴(kuo)散(san)而擴(kuo)散(san)到液(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)42中。因此，移(yi)動速度慢，并(bing)且需(xu)要長(chang)時間以獲得表達式1的(de)(de)(de)上述狀態(tai)(tai)(tai)。也就是說，陽(yang)(yang)離(li)(li)子雜質(zhi)(zhi)40不(bu)能(neng)在(zai)(zai)短(duan)時間內移(yi)動到通(tong)過(guo)(guo)使燃料電(dian)(dian)池在(zai)(zai)高負載(zai)下進(jin)行(xing)操作(zuo)而產生(sheng)的(de)(de)(de)液(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)42。因此，在(zai)(zai)使燃料電(dian)(dian)池在(zai)(zai)高負載(zai)下進(jin)行(xing)操作(zuo)之前已被擴(kuo)散(san)在(zai)(zai)存(cun)在(zai)(zai)于陰極(ji)催化(hua)劑層(ceng)(ceng)12中的(de)(de)(de)陰極(ji)側疏水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)層(ceng)(ceng)14附近的(de)(de)(de)液(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)42中的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)離(li)(li)子雜質(zhi)(zhi)40的(de)(de)(de)僅一部(bu)分與通(tong)過(guo)(guo)使燃料電(dian)(dian)池在(zai)(zai)高負載(zai)下進(jin)行(xing)操作(zuo)所產生(sheng)的(de)(de)(de)液(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)42一起(qi)被排出。如圖5b所示，包含在(zai)(zai)電(dian)(dian)解質(zhi)(zhi)膜11的(de)(de)(de)液(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)42中的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)離(li)(li)子雜質(zhi)(zhi)40難以被排出。因此，大量(liang)的(de)(de)(de)陽(yang)(yang)離(li)(li)子雜質(zhi)(zhi)40不(bu)太(tai)可能(neng)排出到燃料電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)外(wai)部(bu)。

圖(tu)(tu)(tu)6是示(shi)出(chu)根據第一實施方式的(de)(de)(de)(de)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)效果的(de)(de)(de)(de)圖(tu)(tu)(tu)。如圖(tu)(tu)(tu)6所(suo)示(shi)，陰(yin)極氣(qi)體(ti)通(tong)道20具有(you)圖(tu)(tu)(tu)2所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)(de)儲(chu)水部(bu)(bu)(bu)(bu)22。如上所(suo)述(shu)，在(zai)(zai)儲(chu)水部(bu)(bu)(bu)(bu)22中(zhong)(zhong)，液(ye)(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水42例如由于燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池(chi)停止(zhi)而產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)露(lu)凝水難以(yi)流向空氣(qi)排出(chu)歧(qi)管31，并(bing)且(qie)從(cong)而可(ke)以(yi)儲(chu)存(cun)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水42。此(ci)外(wai)，在(zai)(zai)陰(yin)極側疏水層14中(zhong)(zhong)設(she)(she)置有(you)作(zuo)為(wei)通(tong)孔的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水連(lian)接部(bu)(bu)(bu)(bu)24。因(yin)此(ci)，陰(yin)極催化(hua)劑(ji)層12、電(dian)(dian)解質(zhi)膜11和(he)陽(yang)極催化(hua)劑(ji)層13中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水42通(tong)過(guo)液(ye)(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水連(lian)接部(bu)(bu)(bu)(bu)24與(yu)儲(chu)存(cun)在(zai)(zai)儲(chu)水部(bu)(bu)(bu)(bu)22中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水42連(lian)接。因(yin)此(ci)，陽(yang)離(li)子(zi)(zi)雜(za)質(zhi)40可(ke)以(yi)在(zai)(zai)陰(yin)極催化(hua)劑(ji)層12的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水42與(yu)儲(chu)存(cun)在(zai)(zai)儲(chu)水部(bu)(bu)(bu)(bu)22中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水42之間移動。因(yin)為(wei)假(jia)設(she)(she)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)停止(zhi)時(shi)間長到(dao)(dao)(dao)一定程(cheng)度(du)，所(suo)以(yi)假(jia)設(she)(she)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)離(li)子(zi)(zi)雜(za)質(zhi)40擴(kuo)散到(dao)(dao)(dao)儲(chu)存(cun)在(zai)(zai)儲(chu)水部(bu)(bu)(bu)(bu)22中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)大(da)量(liang)液(ye)(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水42中(zhong)(zhong)，使得(de)儲(chu)水部(bu)(bu)(bu)(bu)22的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水42中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)離(li)子(zi)(zi)雜(za)質(zhi)40的(de)(de)(de)(de)濃度(du)增大(da)。因(yin)此(ci)，通(tong)過(guo)使在(zai)(zai)激活燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池(chi)期間電(dian)(dian)力(li)生(sheng)成所(suo)需要(yao)的(de)(de)(de)(de)量(liang)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)流動，可(ke)以(yi)排出(chu)儲(chu)存(cun)在(zai)(zai)儲(chu)水部(bu)(bu)(bu)(bu)22中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水42，并(bing)且(qie)可(ke)以(yi)將大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)陽(yang)離(li)子(zi)(zi)雜(za)質(zhi)40排出(chu)到(dao)(dao)(dao)燃(ran)(ran)料電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)外(wai)部(bu)(bu)(bu)(bu)。

如(ru)上所(suo)(suo)述，根據第(di)一實(shi)施方(fang)式，如(ru)圖2所(suo)(suo)示，陰極氣體通道(dao)(dao)20包括排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)抑制(zhi)(zhi)(zhi)部(bu)(bu)(bu)38和儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)(bu)(bu)22，其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)抑制(zhi)(zhi)(zhi)部(bu)(bu)(bu)38被(bei)設(she)置(zhi)在(zai)(zai)位于(yu)重(zhong)(zhong)力(li)(li)方(fang)向(xiang)上最(zui)下側的(de)(de)最(zui)下部(bu)(bu)(bu)通道(dao)(dao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)以抑制(zhi)(zhi)(zhi)液(ye)態水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)被(bei)排(pai)出(chu)到(dao)空氣排(pai)出(chu)歧管31，并且儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)(bu)(bu)22被(bei)設(she)置(zhi)在(zai)(zai)排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)抑制(zhi)(zhi)(zhi)部(bu)(bu)(bu)38的(de)(de)上游(you)，使得液(ye)態水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)42通過排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)抑制(zhi)(zhi)(zhi)部(bu)(bu)(bu)38儲(chu)(chu)存(cun)在(zai)(zai)儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)(bu)(bu)22中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。如(ru)圖1b所(suo)(suo)示，在(zai)(zai)陰極側疏水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)層(ceng)14中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)設(she)置(zhi)有液(ye)態水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)連接部(bu)(bu)(bu)24，其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，液(ye)態水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)42通過液(ye)態水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)連接部(bu)(bu)(bu)24在(zai)(zai)陰極催化劑層(ceng)12與儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)(bu)(bu)22之間流動(dong)。因(yin)此(ci)，由于(yu)圖6所(suo)(suo)示的(de)(de)機理，大(da)量的(de)(de)陽(yang)離子雜質40可(ke)以被(bei)排(pai)出(chu)到(dao)燃(ran)料(liao)電池的(de)(de)外部(bu)(bu)(bu)，并且可(ke)以令人滿意地恢復電力(li)(li)生(sheng)成(cheng)性能。由于(yu)燃(ran)料(liao)電池停止所(suo)(suo)產生(sheng)的(de)(de)露凝水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)由于(yu)重(zhong)(zhong)力(li)(li)例如(ru)沿陰極氣體擴散層(ceng)16向(xiang)下移(yi)動(dong)。因(yin)此(ci)，通過在(zai)(zai)陰極氣體通道(dao)(dao)20中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)位于(yu)重(zhong)(zhong)力(li)(li)方(fang)向(xiang)上最(zui)下側的(de)(de)最(zui)下部(bu)(bu)(bu)通道(dao)(dao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)設(she)置(zhi)儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)(bu)(bu)22，可(ke)以將大(da)量的(de)(de)露凝水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(液(ye)態水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)42)儲(chu)(chu)存(cun)在(zai)(zai)儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)(bu)(bu)22中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。

在第一實施方式(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)，優選的(de)(de)(de)是，儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)22的(de)(de)(de)體積為膜(mo)電(dian)極組(zu)件(jian)(jian)(jian)10的(de)(de)(de)最(zui)(zui)大含水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)20％或(huo)更高。使用(yong)圖7來描(miao)述(shu)該配(pei)置。圖7是示(shi)出陽離(li)(li)子雜質40的(de)(de)(de)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)圖，在該圖中(zhong)(zhong)(zhong)，儲(chu)(chu)存在儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)22中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)量(liang)(liang)最(zui)(zui)終(zhong)(zhong)在膜(mo)電(dian)極組(zu)件(jian)(jian)(jian)10與儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)22之(zhi)間處(chu)于(yu)平衡(heng)狀(zhuang)態(tai)。在圖7中(zhong)(zhong)(zhong)，每(mei)預(yu)定行駛距離(li)(li)(例如1000km)所引(yin)入的(de)(de)(de)陽離(li)(li)子雜質40的(de)(de)(de)量(liang)(liang)被(bei)表示(shi)為1。在圖7中(zhong)(zhong)(zhong)，水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平軸表示(shi)儲(chu)(chu)存在儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)22中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)和膜(mo)電(dian)極組(zu)件(jian)(jian)(jian)10的(de)(de)(de)最(zui)(zui)大含水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)之(zhi)比(儲(chu)(chu)存的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)/膜(mo)電(dian)極組(zu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)大含水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang))。豎直軸表示(shi)陽離(li)(li)子雜質40的(de)(de)(de)量(liang)(liang)，其中(zhong)(zhong)(zhong)，通過將儲(chu)(chu)存在儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)22中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)液(ye)態(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)42重復排出到燃料電(dian)池的(de)(de)(de)外部(bu)，儲(chu)(chu)存在儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)22中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)最(zui)(zui)終(zhong)(zhong)在膜(mo)電(dian)極組(zu)件(jian)(jian)(jian)10與儲(chu)(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)22之(zhi)間處(chu)于(yu)平衡(heng)狀(zhuang)態(tai)。

如圖7所示，在(儲存(cun)的(de)(de)(de)水(shui)量(liang)(liang)/膜(mo)電(dian)(dian)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)大含(han)水(shui)量(liang)(liang))為1的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，積(ji)(ji)聚(ju)在膜(mo)電(dian)(dian)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)(jian)10中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)陽(yang)離(li)子(zi)雜質40的(de)(de)(de)量(liang)(liang)被抑制到大約為每預定行駛距離(li)所引入的(de)(de)(de)陽(yang)離(li)子(zi)雜質40的(de)(de)(de)量(liang)(liang)。即使在(儲存(cun)的(de)(de)(de)水(shui)量(liang)(liang)/膜(mo)電(dian)(dian)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)大含(han)水(shui)量(liang)(liang))大于(yu)1的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，積(ji)(ji)聚(ju)在膜(mo)電(dian)(dian)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)(jian)10中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)陽(yang)離(li)子(zi)雜質40的(de)(de)(de)量(liang)(liang)也不(bu)會減少。另(ling)一方面(mian)，在(儲存(cun)的(de)(de)(de)水(shui)量(liang)(liang)/膜(mo)電(dian)(dian)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)最(zui)(zui)(zui)大含(han)水(shui)量(liang)(liang))低(di)于(yu)0.2的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，積(ji)(ji)聚(ju)在膜(mo)電(dian)(dian)極(ji)(ji)組(zu)件(jian)(jian)10中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)陽(yang)離(li)子(zi)雜質40的(de)(de)(de)量(liang)(liang)急劇增加。

基(ji)于(yu)上述(shu)結果，從減少膜(mo)(mo)電(dian)極組(zu)件(jian)10中(zhong)積(ji)(ji)(ji)聚(ju)的(de)(de)(de)(de)陽離子雜質(zhi)40的(de)(de)(de)(de)量的(de)(de)(de)(de)視角(jiao)出發，優(you)(you)(you)選的(de)(de)(de)(de)是，儲(chu)(chu)水(shui)(shui)部(bu)22的(de)(de)(de)(de)體積(ji)(ji)(ji)為(wei)膜(mo)(mo)電(dian)極組(zu)件(jian)10的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)含(han)(han)(han)水(shui)(shui)量的(de)(de)(de)(de)20％或(huo)(huo)更(geng)高。儲(chu)(chu)水(shui)(shui)部(bu)22的(de)(de)(de)(de)體積(ji)(ji)(ji)更(geng)優(you)(you)(you)選地為(wei)膜(mo)(mo)電(dian)極組(zu)件(jian)10的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)含(han)(han)(han)水(shui)(shui)量的(de)(de)(de)(de)50％或(huo)(huo)更(geng)高以(yi)及進一(yi)步優(you)(you)(you)選為(wei)80％或(huo)(huo)更(geng)高。另一(yi)方面，即使在(zai)儲(chu)(chu)水(shui)(shui)部(bu)22的(de)(de)(de)(de)體積(ji)(ji)(ji)大(da)(da)于(yu)膜(mo)(mo)電(dian)極組(zu)件(jian)10的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)含(han)(han)(han)水(shui)(shui)量的(de)(de)(de)(de)100％的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，積(ji)(ji)(ji)聚(ju)在(zai)膜(mo)(mo)電(dian)極組(zu)件(jian)10中(zhong)的(de)(de)(de)(de)陽離子雜質(zhi)40的(de)(de)(de)(de)量基(ji)本上不改變。隨著(zhu)儲(chu)(chu)水(shui)(shui)部(bu)22的(de)(de)(de)(de)體積(ji)(ji)(ji)增(zeng)大(da)(da)，燃(ran)料(liao)電(dian)池的(de)(de)(de)(de)尺寸會(hui)增(zeng)大(da)(da)。儲(chu)(chu)水(shui)(shui)部(bu)22的(de)(de)(de)(de)體積(ji)(ji)(ji)優(you)(you)(you)選地為(wei)膜(mo)(mo)電(dian)極組(zu)件(jian)10的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)含(han)(han)(han)水(shui)(shui)量的(de)(de)(de)(de)200％或(huo)(huo)更(geng)低(di)，更(geng)優(you)(you)(you)選地為(wei)160％或(huo)(huo)更(geng)低(di)，以(yi)及進一(yi)步優(you)(you)(you)選地為(wei)140％或(huo)(huo)更(geng)低(di)。

基本上基于膜電極組件10的電解質膜中的含水量和陰極催化劑層12的孔中的含水量來確定膜電極組件10中的含水量。電解質膜的最大含水量是

λ表示電解質膜中的so3^-的(de)含(han)水(shui)量系(xi)數。vmem、ρmem和(he)(he)ewmem分(fen)別表(biao)示電解質膜(mo)11的(de)體(ti)積、密(mi)度和(he)(he)當量(ew)的(de)值(zhi)(zhi)。vion,an、ρion,an和(he)(he)ewion,an表(biao)示陽極催化劑層13的(de)離聚(ju)物的(de)體(ti)積、密(mi)度和(he)(he)ew的(de)值(zhi)(zhi)。vion,ca、ρion,ca和(he)(he)ewion,ca表(biao)示陰極催化劑層12的(de)離聚(ju)物的(de)體(ti)積、密(mi)度和(he)(he)ew。vw表(biao)示儲存的(de)水(shui)的(de)體(ti)積。ρw和(he)(he)mw表(biao)示水(shui)的(de)密(mi)度和(he)(he)相(xiang)對分(fen)子(zi)量。

陰(yin)(yin)極催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)層(ceng)(ceng)12的(de)孔(kong)(kong)體(ti)(ti)積(ji)(ji)是(shi)基(ji)于(yu)陰(yin)(yin)極催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)層(ceng)(ceng)12的(de)結構(gou)確定(ding)的(de)值并且(qie)可以從(cong)以下(xia)表達(da)式3獲(huo)(huo)得(de)。因為孔(kong)(kong)含有水(shui)，所(suo)以可以通過獲(huo)(huo)得(de)孔(kong)(kong)體(ti)(ti)積(ji)(ji)來(lai)獲(huo)(huo)得(de)含水(shui)量(liang)。可以基(ji)于(yu)陰(yin)(yin)極催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)層(ceng)(ceng)12的(de)體(ti)(ti)積(ji)(ji)(面積(ji)(ji)和厚(hou)度)和孔(kong)(kong)隙率(lv)來(lai)計算(suan)孔(kong)(kong)體(ti)(ti)積(ji)(ji)。孔(kong)(kong)隙率(lv)是(shi)通過從(cong)陰(yin)(yin)極催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)層(ceng)(ceng)12的(de)體(ti)(ti)積(ji)(ji)減去陰(yin)(yin)極催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)層(ceng)(ceng)12(碳載體(ti)(ti)、離聚物和催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji))中包(bao)含的(de)材料(liao)的(de)總體(ti)(ti)積(ji)(ji)與(yu)陰(yin)(yin)極催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)層(ceng)(ceng)12的(de)體(ti)(ti)積(ji)(ji)相比而獲(huo)(huo)得(de)的(de)孔(kong)(kong)體(ti)(ti)積(ji)(ji)的(de)比率(lv)。

孔體積＝

ε表示孔隙率并且中(zhong)(zhong)(zhong)ρc表示陰(yin)極(ji)催(cui)化(hua)劑層(ceng)(ceng)12中(zhong)(zhong)(zhong)包(bao)含(han)的(de)(de)碳載體的(de)(de)質(zhi)量(liang)和(he)(he)密度(du)。mion和(he)(he)ρion表示陰(yin)極(ji)催(cui)化(hua)劑層(ceng)(ceng)12中(zhong)(zhong)(zhong)包(bao)含(han)的(de)(de)離聚物的(de)(de)質(zhi)量(liang)和(he)(he)密度(du)。mpt和(he)(he)ρpt表示陰(yin)極(ji)催(cui)化(hua)劑層(ceng)(ceng)12中(zhong)(zhong)(zhong)包(bao)含(han)的(de)(de)催(cui)化(hua)劑的(de)(de)質(zhi)量(liang)和(he)(he)密度(du)。

例如，，每1cm²的最大含水量為在使用以下代表性物理性質獲得的情況下的1.08mg/cm²。

λ：14

vmem：0.001cm³

ρmem：2g/m³

ewmem：1000g/mol

vion,an：7.5×10^-5cm³

ρion,an：2g/cm³

ewion,an：1000g/mol

vion,ca：1.5×10^-4cm³

ρion,ca：2g/cm³

ewion,ca：1000g/mol

vw：計算值

ρw：1g/cm³

mw：18g/mol

ε：0.45

scl：0.001cm³

在具有200cm²的(de)(de)(de)電力生(sheng)成面積的(de)(de)(de)單個(ge)(ge)電池(chi)(chi)(chi)中，每個(ge)(ge)單個(ge)(ge)電池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)最大含水(shui)量(liang)為0.216g。在這種情(qing)況(kuang)下，優選的(de)(de)(de)是，每個(ge)(ge)單個(ge)(ge)電池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)儲(chu)水(shui)部22的(de)(de)(de)體積為最大含水(shui)量(liang)的(de)(de)(de)20％或更高并且為0.043cc或更高。例如(ru)，具(ju)(ju)有(you)(you)(you)200mm的(de)(de)(de)長度(du)(du)、0.5mm的(de)(de)(de)寬度(du)(du)、0.5mm的(de)(de)(de)深(shen)度(du)(du)的(de)(de)(de)凹槽部的(de)(de)(de)體積為0.05cc。因此，通過使用(yong)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)上述尺寸的(de)(de)(de)凹槽部來形成儲(chu)水(shui)部22，儲(chu)水(shui)部22可以(yi)在具(ju)(ju)有(you)(you)(you)上述代(dai)表(biao)性(xing)物理性(xing)質的(de)(de)(de)電池(chi)(chi)(chi)中起(qi)作用(yong)。

在第一實施方式中，從促進陰極(ji)催化劑層(ceng)(ceng)12的(de)液態(tai)水(shui)(shui)42和儲存(cun)在儲水(shui)(shui)部22中的(de)液態(tai)水(shui)(shui)42之(zhi)間的(de)連接(jie)的(de)視角出發，優選的(de)是，陰極(ji)氣體擴散(san)層(ceng)(ceng)16的(de)與液態(tai)水(shui)(shui)連接(jie)部24相對(dui)的(de)至少一部分具有高親(qin)水(shui)(shui)性。在陰極(ji)氣體擴散(san)層(ceng)(ceng)16由多孔(kong)碳(tan)(tan)構件形成的(de)情況下，例如可以(yi)通過將親(qin)水(shui)(shui)性官能團例如羧基或羥基鍵(jian)合到碳(tan)(tan)上來(lai)獲得親(qin)水(shui)(shui)性碳(tan)(tan)。

在第一實(shi)施方式中，已經描述在陰極(ji)側(ce)疏水(shui)層14中設(she)置有一個液態(tai)水(shui)連接(jie)部(bu)24的(de)(de)示例，但是本發明不(bu)限(xian)于此。圖8是示出根據第一實(shi)施方式的(de)(de)第一修改示例的(de)(de)燃料電池的(de)(de)單個電池1100的(de)(de)截面圖。圖8示出與(yu)圖1c對應的(de)(de)部(bu)分。如圖8所示，可以設(she)置有多個液態(tai)水(shui)連接(jie)部(bu)24。

圖(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)9a是(shi)示出(chu)根據第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)實(shi)施方式的(de)(de)第(di)(di)二修(xiu)改示例的(de)(de)燃料電(dian)池(chi)的(de)(de)單個電(dian)池(chi)1200的(de)(de)截面(mian)圖(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)。圖(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)9b是(shi)沿圖(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)9a的(de)(de)線ixb-ixb截取的(de)(de)截面(mian)圖(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)。如(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)圖(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)9a和圖(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)9b所(suo)示，在單個電(dian)池(chi)1200中，親(qin)水(shui)膜50被設(she)置(zhi)在形成(cheng)儲水(shui)部(bu)(bu)22的(de)(de)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)凹槽部(bu)(bu)36a的(de)(de)壁表(biao)面(mian)上(shang)。如(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)圖(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)10所(suo)示，親(qin)水(shui)膜50可以通過使用掩模58對陰(yin)極(ji)側分離(li)器18的(de)(de)除第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)凹槽部(bu)(bu)36a以外的(de)(de)部(bu)(bu)分進行(xing)(xing)掩蔽并且(qie)在第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)凹槽部(bu)(bu)36a上(shang)形成(cheng)由sio2、sno2、tio2等形成(cheng)的(de)(de)氧(yang)(yang)化膜或(huo)聚(ju)合(he)物膜例如(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)纖維素。在陰(yin)極(ji)側分離(li)器18的(de)(de)表(biao)面(mian)部(bu)(bu)分包括(kuo)碳(tan)的(de)(de)情況下(xia)，親(qin)水(shui)膜50可以通過以下(xia)方式來形成(cheng)：對第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)凹槽部(bu)(bu)36a的(de)(de)表(biao)面(mian)執(zhi)行(xing)(xing)例如(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)氧(yang)(yang)化處(chu)理或(huo)等離(li)子體處(chu)理，使得將親(qin)水(shui)性(xing)官能(neng)團(tuan)例如(ru)(ru)(ru)(ru)(ru)羧基(ji)或(huo)羥(qian)基(ji)鍵合(he)到碳(tan)上(shang)。因(yin)為其他配(pei)置(zhi)與第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)實(shi)施方式的(de)(de)配(pei)置(zhi)相(xiang)(xiang)同，所(suo)以將不重復對相(xiang)(xiang)同配(pei)置(zhi)的(de)(de)描述(shu)。

如(ru)在(zai)第一(yi)實施方式的第二(er)修改示(shi)例中，親(qin)水(shui)膜(mo)50可以(yi)(yi)被設置在(zai)形成(cheng)儲水(shui)部22的第一(yi)凹槽部36a的壁表面(mian)上。因此，甚至在(zai)儲水(shui)部22的上壁表面(mian)上，液態水(shui)42可以(yi)(yi)容易(yi)地(di)以(yi)(yi)膜(mo)的形式儲存。

圖(tu)11是第(di)一(yi)實(shi)施方(fang)式(shi)的(de)第(di)三修改(gai)示例的(de)在從陰極氣體擴散層16側(ce)觀察(cha)的(de)情況下的(de)燃料電池的(de)單(dan)個電池1300中(zhong)包括的(de)陰極側(ce)分(fen)離器18的(de)平面(mian)圖(tu)。如(ru)圖(tu)11所示，在單(dan)個電池1300中(zhong)，第(di)一(yi)凹槽部(bu)36a的(de)第(di)一(yi)部(bu)分(fen)39a延伸至空(kong)氣排出(chu)歧管31的(de)正下方(fang)的(de)區域。因為其(qi)他配置與第(di)一(yi)實(shi)施方(fang)式(shi)的(de)配置相同，所以(yi)將不重復對相同配置的(de)描(miao)述。

如在第(di)(di)一實施方(fang)(fang)式的(de)第(di)(di)三修改示(shi)例中(zhong)的(de)那樣，通(tong)過第(di)(di)一凹(ao)槽部(bu)36a的(de)第(di)(di)一部(bu)分(fen)39a延伸至空氣排(pai)出歧管31的(de)正(zheng)下方(fang)(fang)的(de)區域，可以在防止增大燃(ran)料電池的(de)尺寸的(de)同時增大儲(chu)水部(bu)22的(de)體積(ji)。

圖(tu)(tu)(tu)12a是示出(chu)根據第(di)二實施方式的(de)(de)(de)(de)燃料電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)單個(ge)電(dian)池(chi)2000的(de)(de)(de)(de)配(pei)置的(de)(de)(de)(de)截(jie)面(mian)圖(tu)(tu)(tu)。圖(tu)(tu)(tu)12b是沿圖(tu)(tu)(tu)12a的(de)(de)(de)(de)線xiib-xiib截(jie)取的(de)(de)(de)(de)截(jie)面(mian)圖(tu)(tu)(tu)。如圖(tu)(tu)(tu)12a和圖(tu)(tu)(tu)12b所(suo)示，在(zai)單個(ge)電(dian)池(chi)2000中(zhong)，其中(zhong)相比于(yu)其他第(di)一凹槽(cao)部36，形成有儲水部22的(de)(de)(de)(de)第(di)一凹槽(cao)部36a具有在(zai)重力方向上的(de)(de)(de)(de)更長的(de)(de)(de)(de)長度并且具有更大的(de)(de)(de)(de)截(jie)面(mian)面(mian)積。因(yin)為(wei)其他配(pei)置與第(di)一實施方式的(de)(de)(de)(de)配(pei)置相同，所(suo)以將不重復對相同配(pei)置的(de)(de)(de)(de)描述(shu)。

根據(ju)第(di)二實施方式，其中(zhong)(zhong)形(xing)成(cheng)有儲(chu)(chu)水部(bu)22的第(di)一(yi)凹槽(cao)部(bu)36a的截(jie)面(mian)面(mian)積(ji)(ji)大于其他第(di)一(yi)凹槽(cao)部(bu)36的截(jie)面(mian)面(mian)積(ji)(ji)。可能(neng)會存在(zai)液態(tai)水42例如燃料電池的電力生成(cheng)期(qi)間產生的水被(bei)儲(chu)(chu)存在(zai)儲(chu)(chu)水部(bu)22中(zhong)(zhong)使得空(kong)氣供給不足的情況(kuang)。在(zai)這種(zhong)情況(kuang)下，通過增大其中(zhong)(zhong)形(xing)成(cheng)有儲(chu)(chu)水部(bu)22的第(di)一(yi)凹槽(cao)部(bu)36a的截(jie)面(mian)面(mian)積(ji)(ji)，可以抑制(zhi)空(kong)氣的供給不足。

圖(tu)13a是(shi)示(shi)出(chu)根據第三實(shi)(shi)施方(fang)式的(de)燃料電池的(de)單個(ge)電池3000的(de)配(pei)置(zhi)的(de)截面圖(tu)。圖(tu)13b是(shi)沿圖(tu)13a的(de)線xiiib-xiiib截取的(de)截面圖(tu)。如圖(tu)13a和13b所示(shi)，在(zai)單個(ge)電池3000中，液態(tai)水(shui)連接(jie)部24a被設(she)置(zhi)成從(cong)陰極催化劑(ji)層12側(ce)(ce)穿過(guo)陰極側(ce)(ce)疏水(shui)層14和陰極氣體(ti)擴散層16到陰極側(ce)(ce)分離器18側(ce)(ce)。液態(tai)水(shui)連接(jie)部24a與(yu)儲水(shui)部22接(jie)觸。因為其他配(pei)置(zhi)與(yu)第一實(shi)(shi)施方(fang)式的(de)配(pei)置(zhi)相同(tong)，所以將不重復對相同(tong)配(pei)置(zhi)的(de)描述(shu)。

根據第三實施方式，液態(tai)水連(lian)接(jie)部(bu)24a被(bei)設置成穿過陰(yin)極(ji)側疏水層(ceng)14和(he)陰(yin)極(ji)氣(qi)體(ti)擴(kuo)散層(ceng)16，并且液態(tai)水連(lian)接(jie)部(bu)24a和(he)儲(chu)水部(bu)22相互接(jie)觸。因此(ci)，陰(yin)極(ji)催(cui)化劑層(ceng)12的(de)液態(tai)水42和(he)儲(chu)存在儲(chu)水部(bu)22中(zhong)的(de)液態(tai)水42容易地彼此(ci)連(lian)接(jie)。

在第三(san)實施方(fang)式中，優選的(de)(de)(de)(de)是(shi)，液態水(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a在重力方(fang)向(xiang)上的(de)(de)(de)(de)長度大于多(duo)個(ge)(ge)第一(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36中的(de)(de)(de)(de)與(yu)液態水(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a相(xiang)對(dui)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)第一(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36和(he)(he)和(he)(he)與(yu)液態水(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a相(xiang)對(dui)的(de)(de)(de)(de)該第一(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36相(xiang)鄰的(de)(de)(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)第一(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)寬度。優選的(de)(de)(de)(de)是(shi)，液態水(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a在重力方(fang)向(xiang)上的(de)(de)(de)(de)長度等于或小于與(yu)液態水(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a相(xiang)對(dui)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)第一(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36在重力方(fang)向(xiang)上的(de)(de)(de)(de)寬度以及與(yu)液態水(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a相(xiang)對(dui)的(de)(de)(de)(de)該第一(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36和(he)(he)與(yu)該第一(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分36相(xiang)鄰的(de)(de)(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)(yi)(yi)第一(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)寬度之(zhi)和(he)(he)。將(jiang)使用圖14a和(he)(he)圖14b來(lai)描(miao)述這些配(pei)置。圖14a和(he)(he)圖14b是(shi)示出液態水(shui)(shui)(shui)連(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a與(yu)陰極(ji)側(ce)分離器18之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)連(lian)接(jie)關(guan)系的(de)(de)(de)(de)截面圖。

如圖(tu)14a所(suo)示，在液態(tai)水連接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)24a在重(zhong)力方(fang)向(xiang)上的(de)(de)長度(du)等于(yu)或小(xiao)于(yu)第一(yi)(yi)凹(ao)(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)36之(zhi)間的(de)(de)寬度(du)w的(de)(de)情況下，由于(yu)制造誤差等原因所(suo)以(yi)液態(tai)水連接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)24a可以(yi)不與第一(yi)(yi)凹(ao)(ao)(ao)槽(cao)(cao)36接(jie)觸(chu)。因此，優選的(de)(de)是，液態(tai)水連接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)24a在重(zhong)力方(fang)向(xiang)上的(de)(de)長度(du)比與液態(tai)水連接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)24a相對的(de)(de)一(yi)(yi)個第一(yi)(yi)凹(ao)(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)36和與該(gai)第一(yi)(yi)凹(ao)(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)36相鄰(lin)的(de)(de)另一(yi)(yi)個第一(yi)(yi)凹(ao)(ao)(ao)槽(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)36之(zhi)間的(de)(de)寬度(du)大。

如圖(tu)14b所(suo)示，在液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)連(lian)(lian)(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a在重(zhong)力方向上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度(du)比第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)槽(cao)(cao)(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36在重(zhong)力方向上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬度(du)w1與(yu)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)槽(cao)(cao)(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬度(du)w2之和更大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)連(lian)(lian)(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)24a可以與(yu)兩個(ge)或(huo)更多個(ge)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)槽(cao)(cao)(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36接(jie)觸(chu)。為(wei)了將陽離子雜質40從陰(yin)極催化劑層12擴散至(zhi)儲(chu)水(shui)(shui)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)22，液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)連(lian)(lian)(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a與(yu)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)槽(cao)(cao)(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36接(jie)觸(chu)是足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。在液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)連(lian)(lian)(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a與(yu)兩個(ge)或(huo)更多個(ge)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)槽(cao)(cao)(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36接(jie)觸(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，設置有(you)液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)連(lian)(lian)(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域的(de)(de)(de)(de)(de)(de)面積增大，這可能導致(zhi)陰(yin)極側疏水(shui)(shui)層14的(de)(de)(de)(de)(de)(de)功能退化。優選的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是，液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)連(lian)(lian)(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)24a在重(zhong)力方向上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度(du)等于或(huo)小于與(yu)液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)連(lian)(lian)(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a相對(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)槽(cao)(cao)(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36在重(zhong)力方向上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬度(du)以及與(yu)液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)連(lian)(lian)(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a相對(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)該第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)槽(cao)(cao)(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36和與(yu)液(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)連(lian)(lian)(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)24a相對(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)該第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)槽(cao)(cao)(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36相鄰的(de)(de)(de)(de)(de)(de)另一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)凹(ao)槽(cao)(cao)(cao)(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬度(du)之和。

圖(tu)(tu)15是(shi)示出(chu)根(gen)據第四實施方(fang)式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)燃料(liao)電池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單個(ge)電池4000的(de)(de)(de)(de)(de)(de)配置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)截面圖(tu)(tu)。如(ru)圖(tu)(tu)15所(suo)示，在(zai)單個(ge)電池4000中(zhong)(zhong)，被(bei)設置(zhi)(zhi)成(cheng)穿過陰(yin)極側疏(shu)(shu)水(shui)層(ceng)(ceng)14和陰(yin)極氣體擴(kuo)(kuo)散層(ceng)(ceng)16的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液態水(shui)連(lian)(lian)接(jie)(jie)部24b由(you)親(qin)水(shui)性構(gou)(gou)件(jian)(jian)形(xing)成(cheng)。可(ke)以通(tong)(tong)過將纖維構(gou)(gou)件(jian)(jian)或(huo)(huo)具(ju)有孔(kong)和表(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多孔(kong)構(gou)(gou)件(jian)(jian)嵌入到(dao)穿過陰(yin)極側疏(shu)(shu)水(shui)層(ceng)(ceng)14和陰(yin)極氣體擴(kuo)(kuo)散層(ceng)(ceng)16的(de)(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)孔(kong)中(zhong)(zhong)來(lai)形(xing)成(cheng)由(you)親(qin)水(shui)性元件(jian)(jian)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液態水(shui)連(lian)(lian)接(jie)(jie)部24b，在(zai)該多孔(kong)構(gou)(gou)件(jian)(jian)中(zhong)(zhong)執(zhi)行親(qin)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)。在(zai)液態水(shui)連(lian)(lian)接(jie)(jie)部24b由(you)導電材料(liao)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，在(zai)電力生成(cheng)期間存在(zai)有利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果。因(yin)(yin)此，優選的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)，液態水(shui)連(lian)(lian)接(jie)(jie)部24b例(li)如(ru)由(you)碳(tan)(tan)材料(liao)形(xing)成(cheng)。使碳(tan)(tan)材料(liao)親(qin)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法的(de)(de)(de)(de)(de)(de)示例(li)包括(kuo)將親(qin)水(shui)性官(guan)能團(tuan)例(li)如(ru)羧(suo)基(ji)(ji)或(huo)(huo)羥(qian)基(ji)(ji)鍵合到(dao)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法。該親(qin)水(shui)性碳(tan)(tan)例(li)如(ru)可(ke)以通(tong)(tong)過對(dui)碳(tan)(tan)執(zhi)行表(biao)(biao)面處(chu)(chu)理(li)(li)例(li)如(ru)氧化處(chu)(chu)理(li)(li)或(huo)(huo)等(deng)離子體處(chu)(chu)理(li)(li)來(lai)形(xing)成(cheng)。因(yin)(yin)為其(qi)他配置(zhi)(zhi)與(yu)第三(san)實施方(fang)式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)配置(zhi)(zhi)相同(tong)，所(suo)以不重(zhong)復(fu)對(dui)這些(xie)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)描(miao)述。

在第一實施(shi)方(fang)式(shi)至(zhi)第三實施(shi)方(fang)式(shi)中(zhong)，已(yi)經描述液(ye)態水(shui)連(lian)接部24或(huo)24a是通孔的示例(li)。然(ran)而，如在第四實施(shi)方(fang)式(shi)中(zhong)，液(ye)態水(shui)連(lian)接部24b可(ke)以由(you)親(qin)水(shui)性構件形(xing)成。

圖(tu)(tu)16a是(shi)示出(chu)根據(ju)第五實(shi)施(shi)方(fang)式(shi)的(de)(de)燃料電池(chi)(chi)的(de)(de)單(dan)個(ge)電池(chi)(chi)5000的(de)(de)配置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)截面(mian)圖(tu)(tu)。圖(tu)(tu)16b是(shi)沿(yan)圖(tu)(tu)16a的(de)(de)線xvib-xvib截取的(de)(de)截面(mian)圖(tu)(tu)。圖(tu)(tu)16c是(shi)在(zai)(zai)(zai)從陰極氣體擴散層(ceng)16側觀(guan)察的(de)(de)情(qing)況(kuang)下的(de)(de)陰極側分離器(qi)18的(de)(de)平面(mian)圖(tu)(tu)。如圖(tu)(tu)16a至圖(tu)(tu)16c所示，在(zai)(zai)(zai)單(dan)個(ge)電池(chi)(chi)5000中，第一(yi)凹槽部(bu)36a在(zai)(zai)(zai)與(yu)重力方(fang)向(xiang)交叉的(de)(de)交叉方(fang)向(xiang)上成直線地延(yan)伸并且與(yu)空氣排出(chu)歧管31連接(jie)。在(zai)(zai)(zai)第一(yi)凹槽部(bu)36a中，設置(zhi)(zhi)(zhi)有兩個(ge)區(qu)域，兩個(ge)區(qu)域包括：第一(yi)區(qu)域52，在(zai)(zai)(zai)在(zai)(zai)(zai)第一(yi)區(qu)域52中，由疏(shu)水(shui)(shui)(shui)膜形成的(de)(de)排水(shui)(shui)(shui)抑(yi)制部(bu)38a形成在(zai)(zai)(zai)壁表面(mian)上；以及第二(er)區(qu)域53，其(qi)位于第一(yi)區(qu)域52之(zhi)間并且不形成排水(shui)(shui)(shui)抑(yi)制部(bu)38a。第二(er)區(qu)域53用(yong)(yong)作儲水(shui)(shui)(shui)部(bu)22。可(ke)以通過使用(yong)(yong)與(yu)圖(tu)(tu)10相同的(de)(de)方(fang)法(fa)涂布氟樹(shu)脂的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)分散體或氟樹(shu)脂的(de)(de)醇分散體來形成疏(shu)水(shui)(shui)(shui)膜。因(yin)為其(qi)他配置(zhi)(zhi)(zhi)與(yu)第三實(shi)施(shi)方(fang)式(shi)的(de)(de)配置(zhi)(zhi)(zhi)相同，所以不重復對這些裝置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)描述。

如在(zai)(zai)第(di)五(wu)實施方式(shi)中(zhong)(zhong)，排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)抑制部(bu)(bu)(bu)38a可(ke)(ke)(ke)以由被(bei)設(she)置(zhi)在(zai)(zai)陰(yin)極氣體通(tong)(tong)道20中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)位于(yu)(yu)(yu)重力(li)方向(xiang)上(shang)的(de)(de)(de)最下側(ce)的(de)(de)(de)最下部(bu)(bu)(bu)通(tong)(tong)道的(de)(de)(de)壁表面上(shang)的(de)(de)(de)疏水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)膜來形成，并(bing)且(qie)(qie)位于(yu)(yu)(yu)第(di)一區(qu)域(yu)52之間(jian)并(bing)且(qie)(qie)不設(she)置(zhi)排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)抑制部(bu)(bu)(bu)38a的(de)(de)(de)第(di)二區(qu)域(yu)53可(ke)(ke)(ke)以用(yong)作儲水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)(bu)(bu)22，其(qi)中(zhong)(zhong)，第(di)一區(qu)域(yu)52是(shi)設(she)置(zhi)有排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)抑制部(bu)(bu)(bu)38a的(de)(de)(de)區(qu)域(yu)。設(she)置(zhi)有排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)抑制部(bu)(bu)(bu)38a的(de)(de)(de)第(di)一區(qu)域(yu)52排(pai)(pai)斥水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，從而不會變濕。此(ci)外，因為(wei)第(di)一凹槽部(bu)(bu)(bu)36a的(de)(de)(de)高度(du)是(shi)小的(de)(de)(de)，所(suo)以液態(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)42會由于(yu)(yu)(yu)表面張力(li)而被(bei)儲存在(zai)(zai)第(di)二區(qu)域(yu)53中(zhong)(zhong)。排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)抑制部(bu)(bu)(bu)38a不一定被(bei)設(she)置(zhi)在(zai)(zai)儲水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)(bu)(bu)22的(de)(de)(de)兩側(ce)并(bing)且(qie)(qie)也(ye)可(ke)(ke)(ke)以僅(jin)被(bei)設(she)置(zhi)在(zai)(zai)空(kong)氣排(pai)(pai)出歧管31側(ce)。甚至在(zai)(zai)這種配置(zhi)中(zhong)(zhong)，排(pai)(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)抑制部(bu)(bu)(bu)38a也(ye)抑制水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)出到空(kong)氣排(pai)(pai)出歧管31。因此(ci)，液態(tai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)可(ke)(ke)(ke)以被(bei)儲存在(zai)(zai)儲水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)部(bu)(bu)(bu)22中(zhong)(zhong)。

在第五實施方(fang)式中，如在第一實施方(fang)式的第二(er)修(xiu)改示例中，親水膜50可以被設置在第一凹槽部36a的形成(cheng)儲水部22的第二(er)區域53的壁表面(mian)上(shang)。

圖(tu)(tu)17a是示出(chu)(chu)根據第六實(shi)(shi)施方(fang)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)燃料電(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)單個電(dian)池6000的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)置的(de)(de)(de)(de)(de)截(jie)面(mian)圖(tu)(tu)。圖(tu)(tu)17b是沿(yan)圖(tu)(tu)17a的(de)(de)(de)(de)(de)線xviib-xviib截(jie)取(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)截(jie)面(mian)圖(tu)(tu)。圖(tu)(tu)17c是在(zai)(zai)從陰極(ji)氣體擴散層16側觀(guan)察的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)陰極(ji)側分離器(qi)18的(de)(de)(de)(de)(de)平面(mian)圖(tu)(tu)。如(ru)圖(tu)(tu)17a至圖(tu)(tu)17c所(suo)示，在(zai)(zai)單個電(dian)池6000中，可(ke)(ke)以(yi)在(zai)(zai)第一凹(ao)槽(cao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)36a上形成(cheng)由突出(chu)(chu)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)排水(shui)抑(yi)(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)38b。相對于排水(shui)抑(yi)(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)38b與空氣排出(chu)(chu)歧管31相對的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分用(yong)(yong)作(zuo)儲水(shui)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)22。具有用(yong)(yong)于形成(cheng)氣體通(tong)(tong)道的(de)(de)(de)(de)(de)凸凹(ao)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)分的(de)(de)(de)(de)(de)分離器(qi)例如(ru)可(ke)(ke)以(yi)通(tong)(tong)過(guo)壓制(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)形金屬板或(huo)通(tong)(tong)過(guo)壓縮模制(zhi)(zhi)(zhi)碳來形成(cheng)。在(zai)(zai)該(gai)形成(cheng)期間，也(ye)可(ke)(ke)以(yi)同時形成(cheng)排水(shui)抑(yi)(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)38b。因此(ci)，排水(shui)抑(yi)(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)38b由與分離器(qi)相同的(de)(de)(de)(de)(de)材料形成(cheng)。分離器(qi)可(ke)(ke)以(yi)通(tong)(tong)過(guo)使用(yong)(yong)立銑刀進(jin)行切削(xue)來制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)種(zhong)情況下(xia)，也(ye)可(ke)(ke)以(yi)通(tong)(tong)過(guo)切削(xue)來形成(cheng)排水(shui)抑(yi)(yi)制(zhi)(zhi)(zhi)部(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)38b。因為其他配(pei)置與第五實(shi)(shi)施方(fang)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)置相同，所(suo)以(yi)不重復(fu)對這(zhe)(zhe)些裝(zhuang)置的(de)(de)(de)(de)(de)描述。

如在(zai)第六(liu)實施(shi)方式中(zhong)(zhong)，排(pai)水抑制部38b可以(yi)由被(bei)設置在(zai)陰極氣體(ti)通道(dao)20中(zhong)(zhong)的(de)位(wei)于重(zhong)力(li)方向上(shang)的(de)最(zui)下側的(de)最(zui)下部通道(dao)中(zhong)(zhong)的(de)突出部來形(xing)成(cheng)。排(pai)水抑制部38b不(bu)一定由與分(fen)離器(qi)相同(tong)的(de)材(cai)料(liao)形(xing)成(cheng)并且可以(yi)由與分(fen)離器(qi)不(bu)同(tong)的(de)材(cai)料(liao)形(xing)成(cheng)。

圖(tu)(tu)18是根(gen)據(ju)第(di)六(liu)實(shi)施(shi)方式的(de)第(di)一修改示例的(de)在從陰極氣體(ti)擴散層(ceng)16側觀察的(de)情況(kuang)下的(de)燃料電池的(de)單(dan)個(ge)電池6100中包括(kuo)的(de)陰極側分離(li)器18的(de)平面(mian)圖(tu)(tu)。如圖(tu)(tu)18所示，在單(dan)個(ge)電池6100中，由第(di)一凹槽部36a的(de)被彎曲(qu)的(de)部分來形成排水抑制部38c。因為其(qi)他配置(zhi)與第(di)六(liu)實(shi)施(shi)方式的(de)配置(zhi)相同，所以不重復對這些裝置(zhi)的(de)描述(shu)。

在(zai)(zai)第一實(shi)施(shi)方(fang)(fang)式至第六實(shi)施(shi)方(fang)(fang)式中，可以適當地組(zu)合相應特(te)征(zheng)。也就(jiu)是說，例(li)(li)如，通(tong)過組(zu)合第一實(shi)施(shi)方(fang)(fang)式至第四實(shi)施(shi)方(fang)(fang)式的(de)(de)(de)(de)相應特(te)征(zheng)，穿過陰極側疏(shu)水層14的(de)(de)(de)(de)液態水連接(jie)部24可以由親(qin)水性構件形成。在(zai)(zai)第一實(shi)施(shi)方(fang)(fang)式至第六實(shi)施(shi)方(fang)(fang)式中，已經描述氣體通(tong)道是由蜿蜒(yan)形凹槽(cao)形成的(de)(de)(de)(de)蜿蜒(yan)形凹槽(cao)型通(tong)道的(de)(de)(de)(de)示例(li)(li)，但是可以采用其他(ta)類型的(de)(de)(de)(de)通(tong)道。

圖(tu)(tu)19是示出根據第七實施方式的(de)(de)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)系(xi)(xi)統(tong)7000的(de)(de)配置(zhi)的(de)(de)圖(tu)(tu)。燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)系(xi)(xi)統(tong)7000是用于供給(gei)驅動電力的(de)(de)系(xi)(xi)統(tong)并且安裝(zhuang)在例(li)如燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)車輛(liang)或(huo)電動車輛(liang)上。如圖(tu)(tu)19所示，燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)系(xi)(xi)統(tong)7000包括燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)60(燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)堆)、氧(yang)化(hua)劑(ji)氣體(ti)管(guan)(guan)道(dao)(dao)系(xi)(xi)統(tong)70、燃(ran)料(liao)(liao)(liao)氣體(ti)管(guan)(guan)道(dao)(dao)系(xi)(xi)統(tong)80、冷卻(que)劑(ji)管(guan)(guan)道(dao)(dao)系(xi)(xi)統(tong)90、負載裝(zhuang)置(zhi)100和控制裝(zhuang)置(zhi)110。氧(yang)化(hua)劑(ji)氣體(ti)管(guan)(guan)道(dao)(dao)系(xi)(xi)統(tong)70例(li)如向燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)60供給(gei)作為氧(yang)化(hua)劑(ji)氣體(ti)的(de)(de)包含氧(yang)的(de)(de)空氣。燃(ran)料(liao)(liao)(liao)氣體(ti)管(guan)(guan)道(dao)(dao)系(xi)(xi)統(tong)80例(li)如向燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電池(chi)(chi)60供給(gei)作為燃(ran)料(liao)(liao)(liao)氣體(ti)的(de)(de)氫。

作為(wei)燃料電池60，可以(yi)使用根據(ju)第一(yi)實(shi)施(shi)方(fang)式(shi)至第六(liu)實(shi)施(shi)方(fang)式(shi)中的任(ren)一(yi)個實(shi)施(shi)方(fang)式(shi)的燃料電池。

氧化(hua)劑氣(qi)體管道系(xi)統70包(bao)括(kuo)空氣(qi)壓(ya)縮機(ji)71、氧化(hua)劑氣(qi)體供給路徑72、加濕模塊73、陰(yin)極出氣(qi)通道74和驅動(dong)空氣(qi)壓(ya)縮機(ji)71的電動(dong)機(ji)m1。

空(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓縮機71由電(dian)(dian)動(dong)機m1驅(qu)動(dong)以對從外部空(kong)氣(qi)(qi)(qi)吸入(ru)的(de)(de)包(bao)含氧的(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(氧化(hua)劑氣(qi)(qi)(qi)體)進(jin)行壓縮并(bing)且(qie)將壓縮空(kong)氣(qi)(qi)(qi)供(gong)給至燃(ran)料電(dian)(dian)池(chi)(chi)60的(de)(de)陰(yin)極(ji)。檢測旋轉速度(du)(du)的(de)(de)旋轉速度(du)(du)檢測傳感器(qi)7a附接至電(dian)(dian)動(dong)機m1。氧化(hua)劑氣(qi)(qi)(qi)體供(gong)給路(lu)徑72將從空(kong)氣(qi)(qi)(qi)壓縮機71供(gong)給的(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)引導(dao)至燃(ran)料電(dian)(dian)池(chi)(chi)60的(de)(de)陰(yin)極(ji)。陰(yin)極(ji)出氣(qi)(qi)(qi)通(tong)過陰(yin)極(ji)出氣(qi)(qi)(qi)通(tong)道74從燃(ran)料電(dian)(dian)池(chi)(chi)60的(de)(de)陰(yin)極(ji)排出。

加(jia)濕模塊73通(tong)過(guo)在(zai)低濕條(tiao)件下(xia)(xia)流(liu)(liu)過(guo)氧化劑氣(qi)體(ti)供(gong)(gong)給(gei)(gei)路徑72的(de)空氣(qi)與在(zai)高(gao)濕條(tiao)件下(xia)(xia)流(liu)(liu)過(guo)陰極(ji)(ji)出(chu)(chu)氣(qi)通(tong)道74的(de)陰極(ji)(ji)出(chu)(chu)氣(qi)之(zhi)間執行(xing)水交換來適當地對(dui)供(gong)(gong)給(gei)(gei)至(zhi)燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池60的(de)空氣(qi)進行(xing)加(jia)濕。陰極(ji)(ji)出(chu)(chu)氣(qi)通(tong)道74將陰極(ji)(ji)出(chu)(chu)氣(qi)排出(chu)(chu)到(dao)系(xi)統的(de)外部。在(zai)陰極(ji)(ji)出(chu)(chu)氣(qi)通(tong)道74的(de)陰極(ji)(ji)出(chu)(chu)口附(fu)近(jin)設置有背(bei)(bei)壓(ya)(ya)調(diao)節閥a1。從燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池60排出(chu)(chu)的(de)空氣(qi)的(de)壓(ya)(ya)力即陰極(ji)(ji)背(bei)(bei)壓(ya)(ya)由背(bei)(bei)壓(ya)(ya)調(diao)節閥a1來調(diao)節。檢測陰極(ji)(ji)背(bei)(bei)壓(ya)(ya)的(de)壓(ya)(ya)力傳感器7b附(fu)接(jie)在(zai)燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池60與陰極(ji)(ji)出(chu)(chu)氣(qi)通(tong)道74中的(de)背(bei)(bei)壓(ya)(ya)調(diao)節閥a1之(zhi)間。

燃(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)氣體(ti)管(guan)道系統80包(bao)括燃(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)氣體(ti)供(gong)給源81、燃(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)氣體(ti)供(gong)給路(lu)徑82、燃(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)氣體(ti)循環(huan)路(lu)徑83、陽極出氣路(lu)徑84、燃(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)氣體(ti)循環(huan)泵(beng)85、氣液分離器86和驅動(dong)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)(liao)氣體(ti)循環(huan)泵(beng)85的電動(dong)機m2。

燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)氣體(ti)(ti)供(gong)給(gei)源81是(shi)(shi)向燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)60供(gong)給(gei)作為燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)氫的(de)(de)(de)罐。燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)氣體(ti)(ti)供(gong)給(gei)路徑82將從燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)氣體(ti)(ti)供(gong)給(gei)源81排(pai)放的(de)(de)(de)氫引導至燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)60的(de)(de)(de)陽(yang)極。在燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)氣體(ti)(ti)供(gong)給(gei)路徑82中，從上游(you)開始按順序(xu)設置罐閥h1、調節器h2和噴射器h3。這些部件是(shi)(shi)向燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)60供(gong)給(gei)氫或(huo)停止向燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)60供(gong)給(gei)氫的(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)閥。通過(guo)基于壓(ya)力傳感器8a的(de)(de)(de)測量值來控(kong)制(zhi)噴射器h3，可以對供(gong)給(gei)至燃(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)60的(de)(de)(de)氫的(de)(de)(de)流量進(jin)行控(kong)制(zhi)。

燃料(liao)氣(qi)(qi)體(ti)循(xun)(xun)環(huan)路徑(jing)(jing)83使未反應的氫(qing)在燃料(liao)電(dian)池60中(zhong)進行循(xun)(xun)環(huan)。在燃料(liao)氣(qi)(qi)體(ti)循(xun)(xun)環(huan)路徑(jing)(jing)83中(zhong)，從(cong)(cong)上游按順序設置氣(qi)(qi)液分離器86、燃料(liao)氣(qi)(qi)體(ti)循(xun)(xun)環(huan)泵85和止回閥(fa)(未示出(chu)(chu))。從(cong)(cong)燃料(liao)電(dian)池60排(pai)出(chu)(chu)的未反應的氫(qing)被(bei)燃料(liao)氣(qi)(qi)體(ti)循(xun)(xun)環(huan)泵85適(shi)當地(di)加壓并且被(bei)引(yin)導至(zhi)燃料(liao)氣(qi)(qi)體(ti)供給路徑(jing)(jing)82。從(cong)(cong)燃料(liao)氣(qi)(qi)體(ti)供給路徑(jing)(jing)82回流至(zhi)燃料(liao)氣(qi)(qi)體(ti)循(xun)(xun)環(huan)路徑(jing)(jing)83的氫(qing)被(bei)止回閥(fa)抑制。陽(yang)極出(chu)(chu)氣(qi)(qi)通(tong)道84將包括從(cong)(cong)燃料(liao)電(dian)池60排(pai)出(chu)(chu)的氫(qing)的陽(yang)極出(chu)(chu)氣(qi)(qi)以(yi)及(ji)儲存在氣(qi)(qi)液分離器86中(zhong)的水(shui)排(pai)出(chu)(chu)到(dao)系統的外部。在陽(yang)極出(chu)(chu)氣(qi)(qi)通(tong)道84中(zhong)設置有(you)排(pai)氣(qi)(qi)閥(fa)h5。

冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)管道(dao)系(xi)統90包括冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)通(tong)道(dao)91、冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)旁通(tong)通(tong)道(dao)92、散(san)熱(re)器(qi)(qi)93、冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)循(xun)環(huan)泵94和驅動冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)循(xun)環(huan)泵94的(de)(de)(de)電動機m3。散(san)熱(re)器(qi)(qi)93通(tong)過(guo)(guo)冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)通(tong)道(dao)91將(jiang)冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)供給至燃(ran)料電池(chi)(chi)60并(bing)且接收已用(yong)(yong)于(yu)冷(leng)卻(que)(que)(que)燃(ran)料電池(chi)(chi)60的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)。作為冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)，例如，可以使(shi)用(yong)(yong)水或水和乙二醇(chun)的(de)(de)(de)混合物(wu)。設置冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)旁通(tong)通(tong)道(dao)92以便(bian)使(shi)冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)在冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)不通(tong)過(guo)(guo)散(san)熱(re)器(qi)(qi)93的(de)(de)(de)情況下(xia)循(xun)環(huan)。通(tong)過(guo)(guo)切(qie)換旋轉閥95來控制是(shi)通(tong)過(guo)(guo)散(san)熱(re)器(qi)(qi)93還是(shi)通(tong)過(guo)(guo)冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)旁通(tong)通(tong)道(dao)92使(shi)冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)循(xun)環(huan)。冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)循(xun)環(huan)泵94對冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)的(de)(de)(de)循(xun)環(huan)速度(du)(du)進行調(diao)節。燃(ran)料電池(chi)(chi)60的(de)(de)(de)內部溫度(du)(du)由冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)循(xun)環(huan)泵94來調(diao)節。對從燃(ran)料電池(chi)(chi)60流出的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)的(de)(de)(de)溫度(du)(du)進行檢測的(de)(de)(de)溫度(du)(du)傳感器(qi)(qi)9a附(fu)接在燃(ran)料電池(chi)(chi)60與冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)通(tong)道(dao)91中的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)循(xun)環(huan)泵94之間。

負(fu)載裝置(zhi)(zhi)100是(shi)用于測量燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)60的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)特性的(de)(de)(de)(de)裝置(zhi)(zhi)。負(fu)載裝置(zhi)(zhi)100電(dian)(dian)連接在(zai)被(bei)設(she)置(zhi)(zhi)在(zai)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)60(燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)堆)的(de)(de)(de)(de)兩外側的(de)(de)(de)(de)一對集電(dian)(dian)板(ban)之(zhi)(zhi)間并(bing)且(qie)檢(jian)測燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)60的(de)(de)(de)(de)總電(dian)(dian)壓(ya)。負(fu)載裝置(zhi)(zhi)100可以被(bei)配置(zhi)(zhi)成電(dian)(dian)連接在(zai)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)每個單個電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)分離(li)器(qi)之(zhi)(zhi)間并(bing)且(qie)檢(jian)測每個單個電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)。負(fu)載裝置(zhi)(zhi)100在(zai)改變電(dian)(dian)流(liu)(liu)值時基于電(dian)(dian)壓(ya)值和流(liu)(liu)過(guo)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)60的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)值之(zhi)(zhi)間的(de)(de)(de)(de)關系來(lai)檢(jian)測燃(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)60的(de)(de)(de)(de)阻抗。

控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)110被配置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)成包(bao)括具有中央處理單(dan)元(yuan)(cpu)、只讀存儲器(qi)(rom)和隨(sui)機(ji)存取存儲器(qi)(ram)的(de)(de)(de)微型計算(suan)機(ji)。控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)110基于存儲在rom上的(de)(de)(de)程(cheng)序(xu)來控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)的(de)(de)(de)操作。不(bu)僅上述程(cheng)序(xu)而且(qie)用于控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)的(de)(de)(de)各(ge)種映射、閾值等(deng)被存儲在rom上。基于燃(ran)料電池60的(de)(de)(de)所需要(yao)的(de)(de)(de)輸(shu)出、負載裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)100和各(ge)種傳感器(qi)等(deng)的(de)(de)(de)輸(shu)出，控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)110對(dui)各(ge)種閥、燃(ran)料氣(qi)體循(xun)環泵85、冷卻劑循(xun)環泵94、空氣(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)71等(deng)進(jin)行(xing)(xing)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)以控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)的(de)(de)(de)包(bao)括下述陽離(li)子雜(za)質(zhi)排出處理的(de)(de)(de)操作。控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)裝置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)110在陽離(li)子雜(za)質(zhi)排出處理中用作氣(qi)體流量控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)111。氣(qi)體流量控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)111通過控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)空氣(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)71和噴射器(qi)h3對(dui)在被設置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)在分離(li)器(qi)中的(de)(de)(de)氣(qi)體通道中循(xun)環的(de)(de)(de)氣(qi)體的(de)(de)(de)流量進(jin)行(xing)(xing)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)。

圖(tu)20是(shi)示(shi)出(chu)根據第七實(shi)施方式的使(shi)用燃(ran)料(liao)電(dian)池系統7000中(zhong)的控(kong)制(zhi)裝置110的陽離(li)子雜質(zhi)排出(chu)處(chu)理的示(shi)例的流程圖(tu)。如圖(tu)20所示(shi)，控(kong)制(zhi)裝置110等待直至(zhi)在步(bu)(bu)(bu)驟s10中(zhong)檢測(ce)(ce)到(dao)點(dian)火關(guan)(guan)閉(bi)信號(hao)為止(zhi)。在檢測(ce)(ce)到(dao)點(dian)火關(guan)(guan)閉(bi)信號(hao)之后(步(bu)(bu)(bu)驟s10：是(shi))，控(kong)制(zhi)裝置110進行至(zhi)步(bu)(bu)(bu)驟s12并且使(shi)燃(ran)料(liao)電(dian)池60的操作停止(zhi)。

接下(xia)(xia)來，在(zai)(zai)步(bu)驟(zou)s14中(zhong)，控制(zhi)裝置110確(que)定(ding)(ding)是否需(xu)要(yao)排(pai)出(chu)陽離(li)子(zi)雜(za)質(zhi)(zhi)40。例如，在(zai)(zai)燃料(liao)電池60的此(ci)(ci)前的操作時(shi)間(jian)(jian)(從在(zai)(zai)步(bu)驟(zou)s12之前激活燃料(liao)電池60到(dao)在(zai)(zai)步(bu)驟(zou)s12中(zhong)停(ting)止操作所需(xu)要(yao)的操作時(shi)間(jian)(jian))為預定(ding)(ding)時(shi)間(jian)(jian)或更長時(shi)間(jian)(jian)的情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，控制(zhi)裝置110確(que)定(ding)(ding)需(xu)要(yao)排(pai)出(chu)陽離(li)子(zi)雜(za)質(zhi)(zhi)40。原因(yin)如下(xia)(xia)：隨著燃料(liao)電池60的操作時(shi)間(jian)(jian)增加(jia)(jia)，引入的陽離(li)子(zi)雜(za)質(zhi)(zhi)40的量增加(jia)(jia)。此(ci)(ci)外，在(zai)(zai)發生以(yi)下(xia)(xia)情(qing)況(kuang)中(zhong)的任一種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，則認為陽離(li)子(zi)雜(za)質(zhi)(zhi)40的量是大的，從而控制(zhi)裝置110可以(yi)確(que)定(ding)(ding)需(xu)要(yao)排(pai)出(chu)陽離(li)子(zi)雜(za)質(zhi)(zhi)40。

1.在記錄單元中存在與未完成(cheng)陽離(li)子雜(za)質的排出有關的記錄的情況；

2.燃料電(dian)(dian)池60的(de)電(dian)(dian)流(liu)-電(dian)(dian)壓特性顯(xian)著退化的(de)情(qing)況(例如在預定條件(jian)下電(dian)(dian)壓值低于(yu)閾值的(de)情(qing)況)；

3.從之前的(de)(de)陽離子雜質排出處(chu)理(li)起的(de)(de)逝(shi)去(qu)時間(jian)為(wei)預定時間(jian)(例如5000小時)或更長時間(jian)的(de)(de)情況；

4.從之前的陽離子雜質排(pai)出處理起的操作時間(jian)為預定時間(jian)(例如1000小時)或更長時間(jian)的情(qing)況；

5.從之前的(de)陽離子雜質排出處理起的(de)行駛距(ju)(ju)(ju)離為預定距(ju)(ju)(ju)離(例(li)如5000km)或更長距(ju)(ju)(ju)離的(de)情況；

6.由用戶(hu)給出(chu)執行陽離子(zi)雜質排(pai)出(chu)處(chu)理的(de)指令的(de)情(qing)況(kuang)(例如(ru)用戶(hu)按下設置在控制臺面板中(zhong)的(de)按鈕的(de)情(qing)況(kuang))。

在(zai)步(bu)驟s14中確(que)定(ding)需要排(pai)出(chu)陽(yang)(yang)(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)雜質(zhi)的(de)情況(kuang)下(xia)(步(bu)驟s14：是(shi))，控(kong)制裝置110進行(xing)至步(bu)驟s16并(bing)且(qie)確(que)定(ding)燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)系(xi)統是(shi)否(fou)處于可以排(pai)出(chu)陽(yang)(yang)(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)雜質(zhi)的(de)環境。例(li)如，在(zai)剩余電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)量為預(yu)定(ding)值或更(geng)高(gao)的(de)值并(bing)且(qie)外(wai)(wai)部(bu)空(kong)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)既不在(zai)零度(du)(du)以下(xia)也不是(shi)預(yu)定(ding)溫(wen)(wen)度(du)(du)或更(geng)高(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)情況(kuang)下(xia)，控(kong)制裝置110確(que)定(ding)燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)系(xi)統處于可以排(pai)出(chu)陽(yang)(yang)(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)雜質(zhi)的(de)環境。原因如下(xia)。在(zai)剩余電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)量低于預(yu)定(ding)值的(de)情況(kuang)下(xia)，難以保(bao)證陽(yang)(yang)(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)雜質(zhi)排(pai)出(chu)處理所需的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力，并(bing)且(qie)在(zai)外(wai)(wai)部(bu)空(kong)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)在(zai)零度(du)(du)以下(xia)的(de)情況(kuang)下(xia)，儲存在(zai)儲水部(bu)22中的(de)液(ye)態(tai)(tai)水42會凍(dong)結(jie)。此(ci)外(wai)(wai)，燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)熱量在(zai)完成燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力生成之后(hou)通過外(wai)(wai)部(bu)空(kong)氣(qi)自然地耗散。此(ci)時，在(zai)外(wai)(wai)部(bu)空(kong)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)為預(yu)定(ding)溫(wen)(wen)度(du)(du)或更(geng)高(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)情況(kuang)下(xia)，停止生成電(dian)(dian)(dian)(dian)力之后(hou)的(de)燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)沒有充(chong)分地降低。因此(ci)，冷凝的(de)液(ye)態(tai)(tai)水的(de)量減少，液(ye)態(tai)(tai)水42沒有充(chong)分地被儲存。另(ling)一方面，在(zai)步(bu)驟s14中確(que)定(ding)不需要排(pai)出(chu)陽(yang)(yang)(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)雜質(zhi)的(de)情況(kuang)下(xia)(步(bu)驟s14：否(fou))，控(kong)制裝置110結(jie)束陽(yang)(yang)(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)雜質(zhi)排(pai)出(chu)處理。

在步(bu)驟(zou)(zou)s16中確定(ding)(ding)燃(ran)料系統(tong)處(chu)于可以排(pai)出(chu)陽離(li)子雜質的(de)(de)(de)(de)環境的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia)(步(bu)驟(zou)(zou)s16：是)，控制(zhi)裝置110進行至步(bu)驟(zou)(zou)s18并(bing)且(qie)確定(ding)(ding)在步(bu)驟(zou)(zou)s12中停止操作(zuo)之后是否(fou)逝(shi)去預(yu)定(ding)(ding)時(shi)間。在步(bu)驟(zou)(zou)s18中確定(ding)(ding)預(yu)定(ding)(ding)時(shi)間尚(shang)未逝(shi)去的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia)(步(bu)驟(zou)(zou)s18：否(fou))，控制(zhi)裝置110進行至步(bu)驟(zou)(zou)s20并(bing)且(qie)確定(ding)(ding)是否(fou)檢測到(dao)點火(huo)(huo)起動信(xin)號。在未檢測到(dao)點火(huo)(huo)起動信(xin)號的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia)(步(bu)驟(zou)(zou)s20：否(fou))，控制(zhi)裝置110返回至步(bu)驟(zou)(zou)s18。原因如下(xia)。當燃(ran)料電池60的(de)(de)(de)(de)操作(zuo)停止時(shi)，如圖(tu)6所(suo)示，液態水42(露凝水)儲(chu)(chu)存在形成(cheng)于陰(yin)極氣體通道20中的(de)(de)(de)(de)儲(chu)(chu)水部22中。在這種(zhong)情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia)，因為陽離(li)子雜質40的(de)(de)(de)(de)移動速度(du)慢，所(suo)以除非給(gei)定(ding)(ding)量的(de)(de)(de)(de)時(shi)間逝(shi)去，否(fou)則陽離(li)子雜質40擴散到(dao)儲(chu)(chu)水部22的(de)(de)(de)(de)液態水42中的(de)(de)(de)(de)量是小的(de)(de)(de)(de)。

在(zai)步(bu)驟(zou)(zou)s18中(zhong)確定預定時間(jian)逝(shi)去(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(步(bu)驟(zou)(zou)s18：是(shi))，控制裝置110進行(xing)至(zhi)步(bu)驟(zou)(zou)s22并且控制空(kong)氣(qi)(qi)壓縮機7以(yi)(yi)使(shi)(shi)空(kong)氣(qi)(qi)以(yi)(yi)比與(yu)基(ji)于燃(ran)料電池(chi)60的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所需輸出(chu)而(er)生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電力量(liang)(liang)(liang)對應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)在(zai)陰極氣(qi)(qi)體通(tong)道20中(zhong)進行(xing)循(xun)環，使(shi)(shi)得儲存在(zai)儲水(shui)(shui)部(bu)22中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)42被(bei)排(pai)(pai)出(chu)。在(zai)此處，停止燃(ran)料電池(chi)60的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電力生(sheng)成(cheng)(cheng)。因此，與(yu)所生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電力量(liang)(liang)(liang)對應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一氣(qi)(qi)體流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)為(wei)零。另(ling)一方(fang)面，空(kong)氣(qi)(qi)以(yi)(yi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)將(jiang)儲水(shui)(shui)部(bu)22的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)42排(pai)(pai)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)二氣(qi)(qi)體流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)進行(xing)循(xun)環。第(di)二氣(qi)(qi)體流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)可(ke)(ke)以(yi)(yi)是(shi)基(ji)于此前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)操作(zuo)條件、外部(bu)空(kong)氣(qi)(qi)溫度等確定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)預定值或可(ke)(ke)變值。通(tong)過使(shi)(shi)空(kong)氣(qi)(qi)在(zai)陰極氣(qi)(qi)體通(tong)道20中(zhong)進行(xing)循(xun)環，可(ke)(ke)以(yi)(yi)將(jiang)儲存在(zai)儲水(shui)(shui)部(bu)22中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)42排(pai)(pai)出(chu)。通(tong)過將(jiang)儲水(shui)(shui)部(bu)22的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)42排(pai)(pai)出(chu)，液(ye)(ye)(ye)態(tai)(tai)(tai)水(shui)(shui)42中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陽離子雜質40也被(bei)排(pai)(pai)出(chu)到燃(ran)料電池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外部(bu)。接下來，控制裝置110進行(xing)至(zhi)步(bu)驟(zou)(zou)s24，將(jiang)完成(cheng)(cheng)陽離子雜質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)(pai)出(chu)記錄在(zai)記錄單元上(shang)并且結束陽離子雜質排(pai)(pai)出(chu)處理。

在步(bu)驟(zou)s20中檢測(ce)到(dao)點火起動信(xin)號的情(qing)況下(步(bu)驟(zou)s20：是)，控制(zhi)裝置110進行至(zhi)(zhi)步(bu)驟(zou)s26，將(jiang)未(wei)完成陽離(li)(li)子雜(za)質的排(pai)(pai)出記(ji)錄在記(ji)錄單(dan)元上并(bing)且結束陽離(li)(li)子雜(za)質排(pai)(pai)出處(chu)理。在步(bu)驟(zou)s16中確定燃料(liao)系統不處(chu)于可以排(pai)(pai)出陽離(li)(li)子雜(za)質的環境的情(qing)況下(步(bu)驟(zou)s16：否)，控制(zhi)裝置110也類(lei)似地進行至(zhi)(zhi)步(bu)驟(zou)s26，將(jiang)未(wei)完成陽離(li)(li)子雜(za)質排(pai)(pai)出記(ji)錄在記(ji)錄單(dan)元上并(bing)且結束陽離(li)(li)子雜(za)質排(pai)(pai)出處(chu)理。

根據第七實施方式，當燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)60停(ting)止時，控(kong)制裝置110使空氣(qi)在(zai)陰極(ji)氣(qi)體通道(dao)20中進(jin)行循環，使得儲(chu)存在(zai)儲(chu)水(shui)部(bu)22中的(de)液態(tai)水(shui)42被(bei)排出(步驟(zou)s22)。因此，可以排出儲(chu)存在(zai)儲(chu)水(shui)部(bu)22中的(de)液態(tai)水(shui)42，并且可以將大量的(de)陽離子雜質40排出到燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)的(de)外部(bu)。

根據第七實(shi)施方(fang)式(shi)，在燃(ran)料(liao)電(dian)池60的(de)(de)(de)(de)此前的(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)作(zuo)時(shi)(shi)間短于(yu)預定(ding)(ding)時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，控制(zhi)裝(zhuang)置(zhi)110不使空氣在陰極(ji)氣體通(tong)道20中進行循環(步驟s14)。陽離(li)(li)子(zi)雜質(zhi)40通(tong)過從(cong)吸入的(de)(de)(de)(de)空氣的(de)(de)(de)(de)引入或通(tong)過從(cong)構成膜電(dian)極(ji)組件10的(de)(de)(de)(de)材料(liao)洗脫(tuo)而(er)包含(han)在液態(tai)水42中。因此，認為陽離(li)(li)子(zi)雜質(zhi)40的(de)(de)(de)(de)量(liang)取決(jue)于(yu)燃(ran)料(liao)電(dian)池60的(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)作(zuo)時(shi)(shi)間而(er)增加。因此，在燃(ran)料(liao)電(dian)池60的(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)作(zuo)時(shi)(shi)間短于(yu)預定(ding)(ding)時(shi)(shi)間的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，陽離(li)(li)子(zi)雜質(zhi)40的(de)(de)(de)(de)量(liang)不大(da)。因此，通(tong)過不使空氣在陰極(ji)氣體通(tong)道20中進行循環，可以降低不必要的(de)(de)(de)(de)功耗(hao)，從(cong)而(er)可以提高燃(ran)料(liao)效率。

根據(ju)第(di)七實(shi)施方式，在(zai)燃料電池60的(de)(de)(de)此前的(de)(de)(de)停止時(shi)間短(duan)于(yu)預(yu)定(ding)時(shi)間的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，控制(zhi)裝置110不使空(kong)氣(qi)(qi)(qi)在(zai)陰極氣(qi)(qi)(qi)體(ti)通道20中(zhong)進(jin)行循環(步驟(zou)s18)。在(zai)燃料電池60停止時(shi)，陽(yang)離子雜質40從陰極催化劑層12擴(kuo)散到儲水部22需(xu)要長的(de)(de)(de)時(shi)間。因此，在(zai)燃料電池60的(de)(de)(de)停止時(shi)間短(duan)于(yu)預(yu)定(ding)時(shi)間的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，儲水部22中(zhong)的(de)(de)(de)陽(yang)離子雜質40的(de)(de)(de)量不大。因此，通過不使空(kong)氣(qi)(qi)(qi)在(zai)陰極氣(qi)(qi)(qi)體(ti)通道20中(zhong)進(jin)行循環，可以降低不必(bi)要的(de)(de)(de)功耗，從而(er)可以提高燃料效率。

在第(di)七實施(shi)方(fang)式(shi)中，已經描(miao)述基于(yu)燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)60的(de)(de)此前的(de)(de)操作(zuo)時間(jian)(jian)執(zhi)行(xing)步驟s14中的(de)(de)確定(ding)的(de)(de)示例。然而(er)，可以基于(yu)燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)60的(de)(de)總操作(zuo)時間(jian)(jian)(從第(di)一次激(ji)活燃(ran)料電(dian)池(chi)(chi)60起的(de)(de)總操作(zuo)時間(jian)(jian))來執(zhi)行(xing)步驟s14中的(de)(de)確定(ding)。

因為根據第八實施方式(shi)(shi)的(de)燃料電池系(xi)統的(de)配置(zhi)與第七實施方式(shi)(shi)中的(de)配置(zhi)相(xiang)同(tong)，所以將不重(zhong)復對相(xiang)同(tong)配置(zhi)的(de)描述。圖21是示(shi)出根據第八實施方式(shi)(shi)的(de)使用(yong)燃料電池系(xi)統中的(de)控制(zhi)裝置(zhi)110進行陽離子雜質排出處(chu)(chu)理(li)的(de)示(shi)例(li)的(de)流程圖。如圖21所示(shi)，首(shou)先，控制(zhi)裝置(zhi)110執行步驟s30至(zhi)s36的(de)處(chu)(chu)理(li)。因為步驟s30至(zhi)s36的(de)處(chu)(chu)理(li)與圖20的(de)步驟s10至(zhi)s16的(de)處(chu)(chu)理(li)相(xiang)同(tong)，所以將不重(zhong)復對步驟s30至(zhi)s36的(de)描述。

在(zai)步(bu)(bu)驟(zou)s36中確定(ding)燃(ran)料(liao)(liao)系統處于可(ke)以排出陽(yang)離(li)子雜質(zhi)的環(huan)境的情況(kuang)下(xia)(步(bu)(bu)驟(zou)s36：是)，控制(zhi)(zhi)裝置110進行至步(bu)(bu)驟(zou)s38并(bing)且等待直至檢測到(dao)(dao)點(dian)(dian)火起(qi)動信號為(wei)止。在(zai)檢測到(dao)(dao)點(dian)(dian)火起(qi)動信號之后(步(bu)(bu)驟(zou)s38：是)，控制(zhi)(zhi)裝置110進行至步(bu)(bu)驟(zou)s40。在(zai)步(bu)(bu)驟(zou)s40中，控制(zhi)(zhi)裝置110確定(ding)從在(zai)步(bu)(bu)驟(zou)s32中停止燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池60起(qi)到(dao)(dao)在(zai)步(bu)(bu)驟(zou)s38中檢測到(dao)(dao)點(dian)(dian)火起(qi)動信號所需要的停止時(shi)間(jian)是否為(wei)預(yu)定(ding)時(shi)間(jian)或更長時(shi)間(jian)。

在(zai)(zai)步(bu)驟(zou)(zou)(zou)s40中確定(ding)預(yu)定(ding)時間逝(shi)去的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(步(bu)驟(zou)(zou)(zou)s40：是)，控(kong)制(zhi)裝置110進(jin)(jin)行至(zhi)步(bu)驟(zou)(zou)(zou)s42并且控(kong)制(zhi)空氣(qi)(qi)(qi)壓縮(suo)機71以(yi)(yi)使空氣(qi)(qi)(qi)以(yi)(yi)比與基于(yu)燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池60的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所需輸出(chu)(chu)而生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力量(liang)對應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量(liang)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量(liang)在(zai)(zai)陰(yin)極氣(qi)(qi)(qi)體(ti)通(tong)道20中進(jin)(jin)行循環，使得儲(chu)存在(zai)(zai)儲(chu)水部22中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)態(tai)水42被排出(chu)(chu)。在(zai)(zai)燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)正常電(dian)(dian)力生成(cheng)期(qi)間，對與基于(yu)所需輸出(chu)(chu)生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力量(liang)對應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一氣(qi)(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)(liu)量(liang)進(jin)(jin)行設置。另一方面，空氣(qi)(qi)(qi)以(yi)(yi)高(gao)于(yu)第(di)一氣(qi)(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)(liu)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)二(er)(er)(er)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)(liu)量(liang)循環，在(zai)(zai)該第(di)二(er)(er)(er)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)(liu)量(liang)下(xia)，儲(chu)水部22的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)態(tai)水42可以(yi)(yi)被排出(chu)(chu)。第(di)二(er)(er)(er)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)(liu)量(liang)可以(yi)(yi)與第(di)七實(shi)施方式(shi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力生成(cheng)停止(zhi)期(qi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)二(er)(er)(er)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)(liu)量(liang)相同或者可以(yi)(yi)通(tong)過增大電(dian)(dian)力生成(cheng)所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)量(liang)而大于(yu)第(di)七實(shi)施方式(shi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第(di)二(er)(er)(er)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)流(liu)(liu)(liu)量(liang)。接下(xia)來，控(kong)制(zhi)裝置110進(jin)(jin)行至(zhi)步(bu)驟(zou)(zou)(zou)s44，將完成(cheng)陽(yang)離(li)子(zi)雜質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排出(chu)(chu)記錄在(zai)(zai)記錄單元上并且結束陽(yang)離(li)子(zi)雜質(zhi)(zhi)排出(chu)(chu)處理。

在(zai)步(bu)(bu)驟(zou)s40中(zhong)確定(ding)(ding)預定(ding)(ding)時(shi)間尚未(wei)(wei)逝(shi)去的情況(kuang)(kuang)下(步(bu)(bu)驟(zou)s40：否(fou))，控制(zhi)裝置110進(jin)行(xing)至步(bu)(bu)驟(zou)s46，將未(wei)(wei)完成陽離(li)(li)子(zi)雜質(zhi)的排出(chu)(chu)記錄在(zai)記錄單元(yuan)上并且(qie)結(jie)束陽離(li)(li)子(zi)雜質(zhi)排出(chu)(chu)處(chu)理。在(zai)步(bu)(bu)驟(zou)s36中(zhong)確定(ding)(ding)燃(ran)料系統未(wei)(wei)處(chu)于(yu)可以排出(chu)(chu)陽離(li)(li)子(zi)雜質(zhi)的環境的情況(kuang)(kuang)下(步(bu)(bu)驟(zou)s36：否(fou))，類(lei)似地，控制(zhi)裝置110進(jin)行(xing)至步(bu)(bu)驟(zou)s46，將未(wei)(wei)完成陽離(li)(li)子(zi)雜質(zhi)的排出(chu)(chu)記錄在(zai)記錄單元(yuan)上并且(qie)結(jie)束陽離(li)(li)子(zi)雜質(zhi)排出(chu)(chu)處(chu)理。

根(gen)據(ju)第八實施方(fang)式，在(zai)激活燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)60期間(當(dang)檢測到點(dian)火起動(dong)信號時)，控制(zhi)裝(zhuang)置110使空氣(qi)(qi)以比與基于燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)60的(de)所需輸出而生成的(de)電(dian)力量(liang)對應的(de)氣(qi)(qi)體流量(liang)更高的(de)流量(liang)在(zai)陰極氣(qi)(qi)體通道(dao)20中(zhong)進行循環。利用(yong)上(shang)述配置，類似地，可(ke)以排(pai)出儲存在(zai)儲水(shui)部22中(zhong)的(de)液態水(shui)42，并且(qie)陽離子雜(za)質(zhi)40可(ke)以被排(pai)出到燃(ran)(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)外部。

根據第八(ba)實施方式，在燃(ran)料電池60的此前的操作時(shi)間短于預定時(shi)間的情況下，控制裝置110不(bu)使空氣以比與(yu)基于燃(ran)料電池60的所需輸出而生成的電力量(liang)對應的氣體流(liu)量(liang)更高的流(liu)量(liang)在陰極氣體通道20中(zhong)進行(xing)循環(步驟s34)。因(yin)此，減(jian)少(shao)了(le)不(bu)必要的功耗，從而可以提高燃(ran)料效率。

根據(ju)第八實施方式，在(zai)燃料(liao)電池60的此(ci)前的停止時(shi)間短(duan)于(yu)預(yu)定時(shi)間的情況下(xia)，控制裝置(zhi)110不(bu)使空氣以比(bi)與基于(yu)燃料(liao)電池60的所需輸出而生成的電力量對應的氣體流量更高(gao)的流量在(zai)陰極氣體通道(dao)20中進行循環(步驟s40)。因(yin)此(ci)，減(jian)少了不(bu)必要的功耗，從而可以提高(gao)燃料(liao)效率。

圖(tu)22是示(shi)出(chu)根據第(di)九實施(shi)(shi)方式的(de)(de)(de)(de)(de)燃(ran)料電(dian)(dian)池系(xi)(xi)統(tong)9000的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)。如圖(tu)22所示(shi)，在根據第(di)九實施(shi)(shi)方式的(de)(de)(de)(de)(de)燃(ran)料電(dian)(dian)池系(xi)(xi)統(tong)9000中(zhong)，控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)110不(bu)僅(jin)用作(zuo)氣體流量(liang)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)111而且還用作(zuo)陽離子雜質排出(chu)處理中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)劑(ji)(ji)(ji)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)112和(he)電(dian)(dian)力生(sheng)成(cheng)(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)113。冷(leng)(leng)卻(que)(que)劑(ji)(ji)(ji)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)112通過控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)劑(ji)(ji)(ji)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)泵94對冷(leng)(leng)卻(que)(que)劑(ji)(ji)(ji)通道91中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)進行控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)。電(dian)(dian)力生(sheng)成(cheng)(cheng)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器(qi)(qi)113控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)燃(ran)料電(dian)(dian)池60的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力生(sheng)成(cheng)(cheng)。因為其(qi)他配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)與第(di)七實施(shi)(shi)方式的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)相(xiang)同(tong)(tong)，所以將不(bu)重復對相(xiang)同(tong)(tong)配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)描(miao)述。

圖(tu)23和(he)圖(tu)24是示出根據第九實施方式的使用(yong)燃料電池系統(tong)9000中(zhong)的控(kong)(kong)制裝置110進行(xing)陽離子(zi)雜質排(pai)出處理(li)的示例的流程(cheng)圖(tu)。如圖(tu)23和(he)圖(tu)24所示，首先，控(kong)(kong)制裝置110執行(xing)步驟(zou)s50至(zhi)s54的處理(li)。因為步驟(zou)s50至(zhi)s54的處理(li)與圖(tu)20的步驟(zou)s10、s14和(he)s16的處理(li)相同，所以將不重復對步驟(zou)s50至(zhi)s54的描述。

在步驟s54中(zhong)確定燃料(liao)(liao)(liao)系統處于可以(yi)排(pai)出(chu)陽離子雜質的(de)環境的(de)情況(kuang)下(步驟s54：是)，控制裝置110進行至步驟s56并且(qie)確定燃料(liao)(liao)(liao)電(dian)池60的(de)溫(wen)(wen)度(du)是否低于第二預定溫(wen)(wen)度(du)(例如(ru)65℃)。燃料(liao)(liao)(liao)電(dian)池60的(de)溫(wen)(wen)度(du)可以(yi)獲得自例如(ru)設(she)置在冷卻劑通(tong)道(dao)91中(zhong)的(de)溫(wen)(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器9a檢測的(de)溫(wen)(wen)度(du)。燃料(liao)(liao)(liao)電(dian)池60的(de)溫(wen)(wen)度(du)可以(yi)使用其(qi)他方法來(lai)獲得。

在(zai)步驟s56中(zhong)確(que)定燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)60的(de)溫(wen)度低于第二預定溫(wen)度的(de)情況下(步驟s56：是)，控(kong)(kong)(kong)制裝(zhuang)置110進行至步驟s58并且通(tong)過使燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)60生(sheng)成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)來(lai)執行快速加熱操(cao)(cao)作(zuo)。例如，控(kong)(kong)(kong)制裝(zhuang)置110通(tong)過控(kong)(kong)(kong)制冷(leng)(leng)卻劑(ji)循環(huan)泵94使燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)60生(sheng)成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)以(yi)(yi)使供給至燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)60的(de)冷(leng)(leng)卻劑(ji)的(de)流量減小(xiao)到比(bi)正(zheng)常電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)生(sheng)成期間的(de)流量低，或者控(kong)(kong)(kong)制裝(zhuang)置110通(tong)過將旋轉閥95切換到冷(leng)(leng)卻劑(ji)旁(pang)通(tong)通(tong)道(dao)92側將冷(leng)(leng)卻劑(ji)通(tong)過冷(leng)(leng)卻劑(ji)旁(pang)通(tong)通(tong)道(dao)92供給至燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)60。以(yi)(yi)這種方式，控(kong)(kong)(kong)制裝(zhuang)置110使燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)60在(zai)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)60的(de)溫(wen)度可(ke)能提高的(de)條(tiao)件下生(sheng)成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)。通(tong)過執行快速加熱操(cao)(cao)作(zuo)，可(ke)以(yi)(yi)提高燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)60的(de)溫(wen)度，并且可(ke)以(yi)(yi)增加燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)60中(zhong)的(de)氣體中(zhong)包含的(de)水蒸(zheng)氣的(de)量。

接下(xia)來，在(zai)(zai)步驟(zou)(zou)(zou)(zou)s60中(zhong)，控(kong)制(zhi)裝(zhuang)(zhuang)置110確(que)定(ding)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池60的(de)溫(wen)度(du)是(shi)否(fou)由于(yu)快速(su)加熱操作(zuo)提高至(zhi)第(di)二預定(ding)溫(wen)度(du)或(huo)更(geng)高溫(wen)度(du)。在(zai)(zai)步驟(zou)(zou)(zou)(zou)s60中(zhong)確(que)定(ding)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池60的(de)溫(wen)度(du)低于(yu)第(di)二預定(ding)溫(wen)度(du)的(de)情況(kuang)下(xia)(步驟(zou)(zou)(zou)(zou)s60：否(fou))，控(kong)制(zhi)裝(zhuang)(zhuang)置110返回至(zhi)步驟(zou)(zou)(zou)(zou)s58并且繼續快速(su)預熱運(yun)轉。另(ling)一(yi)方面，在(zai)(zai)步驟(zou)(zou)(zou)(zou)s60中(zhong)確(que)定(ding)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池60的(de)溫(wen)度(du)提高至(zhi)第(di)二預定(ding)溫(wen)度(du)或(huo)更(geng)高溫(wen)度(du)的(de)情況(kuang)下(xia)(步驟(zou)(zou)(zou)(zou)s60：是(shi))，控(kong)制(zhi)裝(zhuang)(zhuang)置110進行至(zhi)步驟(zou)(zou)(zou)(zou)s62并且停止燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池60的(de)電(dian)力生(sheng)(sheng)成(操作(zuo))。在(zai)(zai)步驟(zou)(zou)(zou)(zou)s56中(zhong)確(que)定(ding)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池60的(de)溫(wen)度(du)為(wei)第(di)二預定(ding)溫(wen)度(du)或(huo)更(geng)高溫(wen)度(du)的(de)情況(kuang)下(xia)(步驟(zou)(zou)(zou)(zou)s56：否(fou))，控(kong)制(zhi)裝(zhuang)(zhuang)置110進行至(zhi)步驟(zou)(zou)(zou)(zou)s62并且在(zai)(zai)不執行快速(su)加熱操作(zuo)的(de)情況(kuang)下(xia)停止燃(ran)(ran)料(liao)(liao)電(dian)池60的(de)電(dian)力生(sheng)(sheng)成(操作(zuo))。

接(jie)下來，在步(bu)驟s64中，控制裝置(zhi)110對燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(chi)60執行快(kuai)速(su)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)操作。例如，控制裝置(zhi)110驅動冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)循(xun)環(huan)泵94以使(shi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)通過散(san)熱(re)器93在冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)通道91中循(xun)環(huan)，使(shi)得燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(chi)60快(kuai)速(su)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)。在燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(chi)60的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)由于(yu)自(zi)然(ran)散(san)熱(re)而(er)(er)(er)非冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)循(xun)環(huan)而(er)(er)(er)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，例如，首先使(shi)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(chi)60的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)周例如可(ke)能被冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)歧(qi)(qi)管附近(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)。因(yin)此(ci)，在該區(qu)域中很可(ke)能發(fa)生露(lu)(lu)水(shui)冷(leng)(leng)凝。此(ci)外(wai)，因(yin)為水(shui)蒸氣(qi)向冷(leng)(leng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)域移動，所以膜(mo)電(dian)極(ji)(ji)組(zu)件10附近(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)蒸氣(qi)向歧(qi)(qi)管附近(jin)移動。因(yin)此(ci)，當膜(mo)電(dian)極(ji)(ji)組(zu)件10的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)時，膜(mo)電(dian)極(ji)(ji)組(zu)件10附近(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)蒸氣(qi)量(liang)減少，并且(qie)在膜(mo)電(dian)極(ji)(ji)組(zu)件10附近(jin)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)露(lu)(lu)凝水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)減少。然(ran)而(er)(er)(er)，通過使(shi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)在冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)通道91中循(xun)環(huan)以將冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)供給至燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(chi)60，可(ke)以冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(chi)60的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部(bu)，從而(er)(er)(er)可(ke)以在膜(mo)電(dian)極(ji)(ji)組(zu)件10附近(jin)產(chan)(chan)生大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)露(lu)(lu)凝水(shui)。因(yin)此(ci)，大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)態(tai)(tai)水(shui)42可(ke)以儲存在儲水(shui)部(bu)22中。在步(bu)驟s54中，用于(yu)確定(ding)外(wai)部(bu)空(kong)(kong)氣(qi)溫(wen)度(du)是否(fou)為預(yu)定(ding)溫(wen)度(du)或(huo)更高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)定(ding)溫(wen)度(du)可(ke)以是與第七實施方(fang)式(shi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)步(bu)驟s16的(de)(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)定(ding)溫(wen)度(du)相同或(huo)不同。其(qi)原因(yin)如下：在燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(chi)60的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)量(liang)被外(wai)部(bu)空(kong)(kong)氣(qi)自(zi)然(ran)耗散(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，殘留(liu)在燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(chi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)態(tai)(tai)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)與在使(shi)用冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)劑(ji)快(kuai)速(su)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(chi)60的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下殘留(liu)在燃(ran)(ran)料電(dian)池(chi)(chi)(chi)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)態(tai)(tai)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)量(liang)不同。

接下(xia)來(lai)，在(zai)步(bu)(bu)驟s66中(zhong)，控制裝(zhuang)置(zhi)110確定(ding)(ding)燃料電池(chi)60的(de)(de)溫度(du)(du)是否(fou)降(jiang)低(di)到低(di)于第(di)一預定(ding)(ding)溫度(du)(du)(例如30℃)。在(zai)步(bu)(bu)驟s66中(zhong)確定(ding)(ding)燃料電池(chi)60的(de)(de)溫度(du)(du)為第(di)一預定(ding)(ding)溫度(du)(du)或更高溫度(du)(du)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(步(bu)(bu)驟s66：否(fou))，控制裝(zhuang)置(zhi)110確定(ding)(ding)是否(fou)檢測到點火起動信號(hao)(hao)(步(bu)(bu)驟s68)。在(zai)未檢測到點火起動信號(hao)(hao)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(步(bu)(bu)驟s68：否(fou))，控制裝(zhuang)置(zhi)110返回至步(bu)(bu)驟s64并且(qie)繼(ji)續快速冷卻操作。

在步驟s66中確(que)定(ding)燃料(liao)(liao)電(dian)池(chi)60的溫度(du)降(jiang)低到低于第一預定(ding)溫度(du)的情況下(步驟s66：是)，控(kong)制(zhi)裝置110進行至步驟s70并且停止(zhi)對(dui)燃料(liao)(liao)電(dian)池(chi)60的冷卻(que)。

接下(xia)來，在(zai)步(bu)驟(zou)(zou)s72中，控(kong)制(zhi)裝(zhuang)置(zhi)110確(que)定(ding)在(zai)步(bu)驟(zou)(zou)s70中停止冷卻之后是否逝去預(yu)定(ding)時(shi)間。在(zai)步(bu)驟(zou)(zou)s72中確(que)定(ding)預(yu)定(ding)時(shi)間尚未逝去的情況下(xia)(步(bu)驟(zou)(zou)s72：否)，控(kong)制(zhi)裝(zhuang)置(zhi)110確(que)定(ding)是否檢測到(dao)點(dian)(dian)火起動信號(步(bu)驟(zou)(zou)s74)。在(zai)未檢測到(dao)點(dian)(dian)火起動信號的情況下(xia)(步(bu)驟(zou)(zou)s74：否)，控(kong)制(zhi)裝(zhuang)置(zhi)110返回至(zhi)步(bu)驟(zou)(zou)s72。

在步(bu)驟s72中(zhong)(zhong)確(que)定(ding)預定(ding)時間(jian)逝去的(de)(de)情況下(步(bu)驟s72：是)，控(kong)制裝置110進行至步(bu)驟s76并且使空氣在陰極氣體通道(dao)20中(zhong)(zhong)進行循環，使得(de)儲存在儲水(shui)部22中(zhong)(zhong)的(de)(de)液態水(shui)42被排出。接下來，控(kong)制裝置110進行至步(bu)驟s78，將完成陽(yang)離(li)子雜(za)質的(de)(de)排出記錄在記錄單元上并且結束陽(yang)離(li)子雜(za)質排出處理。

在(zai)步驟(zou)s68或步驟(zou)s74中檢測到點火(huo)起動信號的情況(kuang)下(步驟(zou)s68：是，或步驟(zou)s74：是)，控制裝(zhuang)置(zhi)110進(jin)行至(zhi)步驟(zou)s80，將(jiang)(jiang)未(wei)完(wan)(wan)成(cheng)陽(yang)離(li)子(zi)(zi)雜質(zhi)的排出記錄(lu)在(zai)記錄(lu)單元(yuan)上并且(qie)結束(shu)(shu)陽(yang)離(li)子(zi)(zi)雜質(zhi)排出處(chu)理。在(zai)步驟(zou)s54中確定燃料系統不處(chu)于可以排出陽(yang)離(li)子(zi)(zi)雜質(zhi)的環境的情況(kuang)下(步驟(zou)s54：否)，類似地，控制裝(zhuang)置(zhi)110進(jin)行至(zhi)步驟(zou)s80，將(jiang)(jiang)未(wei)完(wan)(wan)成(cheng)陽(yang)離(li)子(zi)(zi)雜質(zhi)的排出記錄(lu)在(zai)記錄(lu)單元(yuan)上并且(qie)結束(shu)(shu)陽(yang)離(li)子(zi)(zi)雜質(zhi)排出處(chu)理。

根據第(di)九實施方(fang)式(shi)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)燃料電(dian)(dian)池60的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力生成(cheng)(操作)停止之(zhi)后，控(kong)制(zhi)裝置(zhi)110驅動(dong)冷(leng)卻(que)(que)劑(ji)(ji)循(xun)環(huan)泵94以(yi)(yi)使(shi)(shi)冷(leng)卻(que)(que)劑(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)冷(leng)卻(que)(que)劑(ji)(ji)通道(dao)(dao)91中(zhong)(zhong)循(xun)環(huan)直至燃料電(dian)(dian)池60的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)低于(yu)第(di)一(yi)預定(ding)溫(wen)度(du)(步驟s64、s66)為止。在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)燃料電(dian)(dian)池60的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)低于(yu)第(di)一(yi)預定(ding)溫(wen)度(du)并(bing)且冷(leng)卻(que)(que)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)循(xun)環(huan)結(jie)束之(zhi)后，控(kong)制(zhi)裝置(zhi)110使(shi)(shi)空氣(qi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)陰(yin)極(ji)氣(qi)體通道(dao)(dao)20中(zhong)(zhong)進行循(xun)環(huan)，使(shi)(shi)得儲(chu)存在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)儲(chu)水部22中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)液態(tai)水42被排(pai)(pai)出(chu)(步驟s76)。因此(ci)(ci)，如上所述，可以(yi)(yi)冷(leng)卻(que)(que)燃料電(dian)(dian)池60的(de)(de)(de)內部。因此(ci)(ci)，可以(yi)(yi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)膜電(dian)(dian)極(ji)組件10的(de)(de)(de)附近產(chan)生大量(liang)的(de)(de)(de)露凝水，并(bing)且可以(yi)(yi)將(jiang)大量(liang)的(de)(de)(de)液態(tai)水42儲(chu)存在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)儲(chu)水部22中(zhong)(zhong)。因此(ci)(ci)，大量(liang)的(de)(de)(de)陽離子雜(za)(za)質40可以(yi)(yi)擴散(san)到(dao)儲(chu)存在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)儲(chu)水部22中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)液態(tai)水42中(zhong)(zhong)，并(bing)且通過(guo)排(pai)(pai)出(chu)液態(tai)水42，可以(yi)(yi)將(jiang)大量(liang)的(de)(de)(de)陽離子雜(za)(za)質40排(pai)(pai)出(chu)到(dao)燃料電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)外(wai)部。

根據第(di)九實施方式，在(zai)接收(shou)到用于停止燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)60的(de)(de)(de)信(xin)號時燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)60的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)低(di)(di)于第(di)二預(yu)定(ding)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)情況(kuang)下，控(kong)制裝置110使(shi)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)60生(sheng)成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力直(zhi)至(zhi)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)60的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)為第(di)二預(yu)定(ding)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)或(huo)更(geng)高溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)為止(步驟(zou)s56至(zhi)s60)。在(zai)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)60的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)為第(di)二預(yu)定(ding)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)或(huo)更(geng)高溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)并且停止燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)60之(zhi)后，控(kong)制裝置110使(shi)冷卻劑循(xun)環直(zhi)至(zhi)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)60的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)低(di)(di)于第(di)一(yi)預(yu)定(ding)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)為止(步驟(zou)s64和(he)s66)。如上所述(shu)，通過(guo)(guo)提高燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)60的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)，可以增加燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)60中包含的(de)(de)(de)水蒸氣(qi)的(de)(de)(de)量。因此(ci)，通過(guo)(guo)在(zai)該(gai)狀態下對燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)60的(de)(de)(de)內部進行冷卻，可以比在(zai)膜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極組件10附近產生(sheng)更(geng)多的(de)(de)(de)露凝水。

在(zai)(zai)第九(jiu)實施方式中，在(zai)(zai)步驟s58中，控制(zhi)裝(zhuang)置(zhi)110可(ke)以(yi)(yi)(yi)通過將空氣(qi)的(de)(de)(de)供(gong)給量(liang)減(jian)少到少于(yu)正常電力生成期間的(de)(de)(de)空氣(qi)供(gong)給量(liang)來使燃(ran)料(liao)(liao)電池60生成電力直(zhi)至(zhi)燃(ran)料(liao)(liao)電池60的(de)(de)(de)溫度為第二預定溫度或更高溫度為止。其原因如下(xia)。在(zai)(zai)減(jian)少空氣(qi)供(gong)給量(liang)的(de)(de)(de)情況下(xia)，產生的(de)(de)(de)水(shui)量(liang)減(jian)少，但排出的(de)(de)(de)水(shui)量(liang)也由(you)于(yu)供(gong)給的(de)(de)(de)空氣(qi)流量(liang)而(er)減(jian)少。因此(ci)，作(zuo)為整(zheng)體，可(ke)以(yi)(yi)(yi)增加殘留(liu)在(zai)(zai)燃(ran)料(liao)(liao)電池60中的(de)(de)(de)液態(tai)水(shui)的(de)(de)(de)量(liang)。在(zai)(zai)第九(jiu)實施方式中，在(zai)(zai)檢測(ce)到點火(huo)關閉信號之(zhi)后，執(zhi)行(xing)快(kuai)速(su)加熱操(cao)作(zuo)以(yi)(yi)(yi)及(ji)快(kuai)速(su)冷卻操(cao)作(zuo)。然而(er)，可(ke)以(yi)(yi)(yi)僅執(zhi)行(xing)快(kuai)速(su)冷卻操(cao)作(zuo)。甚至(zhi)在(zai)(zai)僅執(zhi)行(xing)快(kuai)速(su)冷卻操(cao)作(zuo)的(de)(de)(de)情況下(xia)，也可(ke)以(yi)(yi)(yi)增加殘留(liu)在(zai)(zai)燃(ran)料(liao)(liao)電池60中的(de)(de)(de)液態(tai)水(shui)的(de)(de)(de)量(liang)。

因(yin)為(wei)(wei)(wei)(wei)根據(ju)第十實施方式的(de)(de)(de)(de)(de)燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)系統的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)置(zhi)(zhi)與(yu)第九實施方式中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)置(zhi)(zhi)相(xiang)同(tong)(tong)，所以(yi)將不重復對相(xiang)同(tong)(tong)配(pei)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)描述。圖25和(he)(he)圖26是(shi)示(shi)出根據(ju)第十實施方式的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)系統中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)110進行陽離(li)子雜(za)質排出處理的(de)(de)(de)(de)(de)示(shi)例的(de)(de)(de)(de)(de)流程(cheng)圖。圖25和(he)(he)圖26所示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)流程(cheng)圖與(yu)圖23和(he)(he)圖24中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)流程(cheng)圖不同(tong)(tong)之(zhi)處在(zai)(zai)于(yu)添加了步(bu)驟(zou)s90。在(zai)(zai)步(bu)驟(zou)s90中(zhong)，在(zai)(zai)步(bu)驟(zou)s56中(zhong)確定(ding)(ding)燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)60的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)為(wei)(wei)(wei)(wei)第二預定(ding)(ding)溫度(du)或(huo)更高溫度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下(步(bu)驟(zou)s56：否)，控(kong)制(zhi)(zhi)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)110確定(ding)(ding)燃料(liao)電(dian)(dian)池(chi)60的(de)(de)(de)(de)(de)阻抗值是(shi)否低(di)于(yu)預定(ding)(ding)值(例如，80mω)。在(zai)(zai)步(bu)驟(zou)s90中(zhong)確定(ding)(ding)阻抗值低(di)于(yu)預定(ding)(ding)值的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下(步(bu)驟(zou)s90：是(shi))，控(kong)制(zhi)(zhi)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)110進行至(zhi)步(bu)驟(zou)s62。在(zai)(zai)步(bu)驟(zou)s90中(zhong)確定(ding)(ding)阻抗值為(wei)(wei)(wei)(wei)預定(ding)(ding)值或(huo)更高值的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下(步(bu)驟(zou)s90：否)，控(kong)制(zhi)(zhi)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)110進行至(zhi)步(bu)驟(zou)s80。因(yin)為(wei)(wei)(wei)(wei)其他配(pei)置(zhi)(zhi)與(yu)圖23和(he)(he)圖24所示(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)配(pei)置(zhi)(zhi)相(xiang)同(tong)(tong)，所以(yi)將不再重復對相(xiang)同(tong)(tong)配(pei)置(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)描述。

根據第十實施方式，甚(shen)至當燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池60的溫(wen)度(du)為(wei)第二預定溫(wen)度(du)或(huo)更高(gao)溫(wen)度(du)時，在(zai)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池60的阻抗(kang)值(zhi)(zhi)為(wei)預定值(zhi)(zhi)或(huo)更高(gao)值(zhi)(zhi)的情(qing)況下，控制(zhi)裝置110對(dui)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池60執(zhi)行快速冷(leng)卻操作(步驟s90)。在(zai)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池60的阻抗(kang)值(zhi)(zhi)為(wei)預定值(zhi)(zhi)或(huo)更高(gao)值(zhi)(zhi)的情(qing)況下，膜(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)組件10是干燥的。因此，認為(wei)甚(shen)至在(zai)對(dui)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池60執(zhi)行快速冷(leng)卻操作時，也不會在(zai)膜(mo)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)組件10的附近產生大(da)量的露凝(ning)水。因此，在(zai)這(zhe)種情(qing)況下，通過不使空(kong)氣在(zai)陰(yin)極(ji)(ji)氣體通道(dao)20中進行循環，減少了不必要的功耗(hao)從而可以提高(gao)燃(ran)料(liao)(liao)效率。

在(zai)第七實施(shi)方(fang)式至第十實施(shi)方(fang)式中(zhong)(zhong)，描(miao)述了使空氣以(yi)(yi)比(bi)與(yu)基于(yu)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)60的(de)(de)所(suo)需輸出而生成(cheng)的(de)(de)電(dian)力量(liang)(liang)對應的(de)(de)氣體流(liu)量(liang)(liang)更(geng)高的(de)(de)流(liu)量(liang)(liang)循環(huan)的(de)(de)示例。然而，空氣可以(yi)(yi)以(yi)(yi)比(bi)與(yu)基于(yu)燃(ran)料(liao)(liao)電(dian)池(chi)60的(de)(de)最(zui)大所(suo)需輸出生成(cheng)的(de)(de)電(dian)力量(liang)(liang)對應的(de)(de)氣體流(liu)量(liang)(liang)更(geng)高的(de)(de)流(liu)量(liang)(liang)循環(huan)。在(zai)這種情況下，可以(yi)(yi)促進排(pai)出儲水(shui)部22中(zhong)(zhong)儲存的(de)(de)液態(tai)水(shui)42并且(qie)可以(yi)(yi)抑制(zhi)儲水(shui)部22中(zhong)(zhong)的(de)(de)液態(tai)水(shui)42的(de)(de)殘(can)留。

在第一實(shi)(shi)施方式(shi)至第十實(shi)(shi)施方式(shi)中，已經(jing)描述儲(chu)水(shui)部22和液態水(shui)連接部24被(bei)設(she)置在陰極(ji)側的示(shi)例。然(ran)而，儲(chu)水(shui)部22和液態水(shui)連接部24可以設(she)置在陽極(ji)側或(huo)者設(she)置在陰極(ji)側和陽極(ji)側兩側。

第(di)(di)七實(shi)(shi)施方(fang)式至第(di)(di)十實(shi)(shi)施方(fang)式中(zhong)所示(shi)的(de)流程(cheng)圖僅僅是示(shi)例(li)性的(de)。可(ke)以(yi)省略一些(xie)步(bu)驟，并且可(ke)以(yi)添加其他步(bu)驟。例(li)如，當停(ting)止燃(ran)料電池(chi)60的(de)操作時，可(ke)以(yi)添加使氣(qi)(qi)體(ti)在(zai)氣(qi)(qi)體(ti)通道(dao)中(zhong)進行(xing)循環的(de)處理(li)，使得(de)氣(qi)(qi)體(ti)通道(dao)中(zhong)的(de)液(ye)態水被暫(zan)時排出。然而，在(zai)不執行(xing)上述處理(li)的(de)情況下，預先存(cun)在(zai)于(yu)氣(qi)(qi)體(ti)通道(dao)中(zhong)的(de)液(ye)態水和通過冷卻產生的(de)露凝水被儲存(cun)在(zai)儲水部中(zhong)。因此，優選的(de)是，不執行(xing)上述處理(li)。

在(zai)上文(wen)中，已經詳細地描述(shu)本(ben)發明(ming)(ming)的(de)實(shi)施(shi)方式。然而，本(ben)發明(ming)(ming)不限(xian)于(yu)上述(shu)實(shi)施(shi)方式，并且(qie)在(zai)不脫離本(ben)發明(ming)(ming)的(de)范(fan)圍的(de)情況下可以(yi)進行各種(zhong)修改和改變。