CN117810484A - 活化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种活化装置。活化装置(40)具有治具(42、44)，治具(42、44)具有多个气体流路(52、84)。多个气体流路分别具有入口(60、92)、供给口(54、86)和出口(62、94)，入口(60、92)供活化气体流入；供给口(54、86)向膜电极组件(10)的阳极电极(14)或者阴极电极(16)开口；出口(62、94)供活化气体流出。即，多个气体流路是彼此独立的流路，彼此不连通。

Description

活化装置

技术领域

本发明涉及一种对燃料电池用的膜电极组件进行活化的活化装置。

背景技术

现有技术中，旨在缓和气候变化或减轻气候变化的影响的努力仍在继续，为了实现这一目标，正在进行与减少CO₂有关的研究开发。从该观点出发，搭载有燃料电池的燃料电池车辆(FCV/Fuel Cell Vehicle)受到关注。这是由于燃料电池车辆仅排出水蒸气，不会排出CO₂、NO_x和SO_x等。

燃料电池具有膜电极组件(MEA)。MEA具有：电解质膜，其由具有第1端面和第2端面的固体高分子构成；阳极电极，其被设置于电解质膜的第1端面；和阴极电极，其被设置于电解质膜的第2端面。即，MEA通过在阳极电极与阴极电极之间夹着电解质膜而构成。通过由1组隔膜夹着MEA来组装燃料电池的单体电池。

在刚刚组装好的单体电池中，电解质膜的含水量不足。因此，该单体电池无法得到足够的发电性能。为了避免该情况，在初次运转之前对燃料电池进行活化。一般而言，对层叠多个单体电池而得到的燃料电池堆进行活化。对此，在日本发明专利公开公报特开2014-7006号中公开了对各个单体电池进行活化的技术。在该情况下，将活化后的单体电池层叠来组装燃料电池堆。

发明内容

在1组隔膜中的一方形成第1气体流路。在1组隔膜中的另一方形成第2气体流路。在对膜电极组件(MEA)进行活化的过程中，有时湿润气体在第1气体流路和第2气体流路中流通。通过湿润气体分别与阳极电极及阴极电极相接触，对阳极电极和阴极电极给予水分。

当过度对阳极电极或者阴极电极给予水分时，在阳极电极或者阴极电极形成液膜。即，发生所谓的溢流。在这种状况下，湿润气体难以渗透阳极电极或者阴极电极各自的电极催化剂。在该情况下，妨碍电极催化剂的活化的进行。

另外，当以高电流密度实施活化时，尤其是在第2气体流路的气体出口的附近，活化气体的分压降低而水蒸气的分压上升。因此，在第2气体流路的气体出口的附近易于发生溢流。为了避免该情况，例如，减少给予湿润气体的水分，据此降低该湿润气体的相对湿度。然而，在该情况下，MEA的活化效率变低。

本发明的目的在于解决上述的技术问题。

根据本发明一实施方式，提供一种活化装置，用于对膜电极组件进行活化，所述膜电极组件构成为，在构成燃料电池的阳极电极与阴极电极之间夹着电解质膜，所述活化装置具有一对治具，所述一对治具被配置在所述膜电极组件的两侧，所述一对治具分别具有多个气体流路和多个热管，所述活化装置具有活化气体供给部、热量供给部和控制部，其中，所述活化气体供给部向所述多个气体流路供给活化气体；所述热量供给部对所述多个热管给予热量；所述控制部控制由所述热量供给部给予所述多个热管的热量，所述多个气体流路分别具有入口、供给口和出口，其中，所述入口供所述活化气体流入；所述供给口向所述阳极电极或者所述阴极电极开口；所述出口供所述活化气体流出。在此，气体流路是用于被供给到阳极电极或者阴极电极的活化气体流通的流路。

在一般的活化装置中，多个气体流路从1个入口分支出，且在1个出口集合。与此相对，在本发明中，多个气体流路分别具有入口和出口。即，多个气体流路是彼此独立的流路，彼此不连通。

因此，1个气体流路具有1个入口和1个出口。在该情况下，1个气体流路的流路长度变短。根据以上那样的理由，在气体流路内流动的活化气体中，入口侧的分压与出口侧的分压不易产生差异。即，避免在出口附近，活化气体的分压降低而水蒸气的分压上升。因此，不易在气体流路的出口附近发生溢流。其结果，活化气体易于渗透阳极电极或者阴极电极各自的电极催化剂。据此，能够充分地对电极催化剂进行活化。

另外，在本发明中，作为控制活化气体的温度的机构而使用热管。热管对热量的输入/输出的响应速度快。因此，能够迅速调整气体流路内的活化气体的局部的温度(实质的露点温度)。据此，能够适当地控制由活化气体产生的液态水的量。

根据参照附图对以下实施方式进行的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。

附图说明

图1是包括第1实施方式所涉及的活化装置的活化系统的概略系统图。

图2是从图1所示的第1治具来观察活化装置的俯视图。

图3是从第1治具中的朝向阳极电极的端面来观察活化装置的俯视图。

图4是图2中的IV-IV剖视图。

图5是从图1所示的第2治具来观察活化装置的俯视图。

图6是从第2治具中的朝向阴极电极的端面来观察活化装置的俯视图。

图7是从构成第2实施方式所涉及的活化装置的第1治具来观察活化装置的俯视图。

图8是从第1治具中的朝向阳极电极的端面来观察活化装置的俯视图。

图9是图7中的IX-IX剖视图。

图10是从构成活化装置的第2治具来观察活化装置的俯视图。

图11是从第2治具中的朝向阴极电极的端面来观察活化装置的俯视图。

具体实施方式

图1是活化系统30的概略系统图。活化系统30包括第1实施方式所涉及的活化装置40。

在图1中示出在构成活化装置40的第1治具42与第2治具44之间夹有膜电极组件10的状态。首先，参照图4概略地对膜电极组件10进行说明。另外，下面还有时将膜电极组件记作“MEA”。

MEA10具有由固体高分子构成的电解质膜12。作为固体高分子，示例出全氟磺酸等。电解质膜12被夹在阳极电极14与阴极电极16之间。阳极电极14具有：包括电极催化剂的第1电极催化剂层18；和用于向第1电极催化剂层18供给气体的第1气体扩散层20。阴极电极16具有：包括电极催化剂的第2电极催化剂层22；和用于向第2电极催化剂层22供给气体的第2气体扩散层24。

接着，参照图1～图6对构成活化系统30的活化装置40进行说明。如图1所示，活化装置40具有夹着MEA10的第1治具42和第2治具44。第1治具42以与阳极电极14中的第1气体扩散层20相邻的方式来配置。第2治具44以与阴极电极16中的第2气体扩散层24相邻的方式来配置。

图2是从图1所示的第1治具42来观察活化装置40的俯视图，图3是从第1治具42中的朝向阳极电极14的端面来观察活化装置40的俯视图。图4是图2中的IV-IV剖视图。

如图1～图4所示，第1治具42具有2张基板(base plate)46a、46b、多个第1流路部件48和多个第1热管50。如图1～图3所示，第1热管50在被夹在2张基板46a、46b之间的状态下向规定的第1方向X呈直线状延伸。

如图3所示，在第1实施方式中，第1流路部件48和第1热管50交替排列。如图3和图4所示，第1流路部件48与第1热管50同样地向第1方向X呈直线状延伸。如图4所示，在各个第1流路部件48的内部形成第1气体流路52。因此，在第1实施方式中，在多个第1热管50中的2个第1热管50之间存在多个第1气体流路52中的1个第1气体流路52。多个第1气体流路52是彼此独立的流路，彼此不连通。

如图4所示，第1气体流路52在朝向阳极电极14的面上具有第1供给口54。因此，在第1气体流路52内流通的第1湿润气体从第1供给口54经第1气体扩散层20被向第1电极催化剂层18供给。

在第1气体流路52上连接第1An侧弯曲部56和第2An侧弯曲部58。在第1An侧弯曲部56形成供第1湿润气体流入的第1入口60。在第2An侧弯曲部58形成供第1湿润气体排出的第1出口62。第1An侧弯曲部56和第2An侧弯曲部58沿着相对于第1气体流路52大致弯曲90°的第2方向Y延伸。即，第1An侧弯曲部56和第2An侧弯曲部58由向远离第1气体流路52的方向凹进的凹部构成。

在第1气体流路52上连接第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d。在该情况下，第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d分别由凹部构成，该凹部以第1气体流路52为起点，且以远离第1气体流路52的方式凹进而成。即，在该情况下，第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d是从第1气体流路52向第2方向Y延伸的空间。第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d的凹进方向是第2方向Y，与第1An侧弯曲部56及第2An侧弯曲部58的凹进方向一致。

另外，设置于第1气体流路52的蓄热部的个数并不特别地限定于图示例的4个。也不是必须在第1气体流路52设置蓄热部。

第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d的容积按第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c、第4An侧蓄热部64d的顺序变大。因此，第2An侧蓄热部64b捕获比第1An侧蓄热部64a多的量的第1湿润气体。第3An侧蓄热部64c捕获比第2An侧蓄热部64b多的量的第1湿润气体，第4An侧蓄热部64d捕获比第3An侧蓄热部64c多的量的第1湿润气体。这样，第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d以从第1入口60到第1出口62而容积变大的方式排列。

在所有的第1入口60，通过管接头66连接第1输入歧管68。由第1湿润气体供给源(参照图1)供给的第1湿润气体在第1输入歧管68进行分配，经由各个第1入口60和第1An侧弯曲部56流入第1气体流路52。在所有的第1出口62，通过管接头66连接第1输出歧管69。在各个第1气体流路52内流通的第1湿润气体在第1输出歧管69集合，例如被向大气排出或者被回收到第1湿润气体供给源。

在第1湿润气体在第1气体流路52内流通的过程中，一部分第1湿润气体被第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d捕获。第1湿润气体的温度为几十℃～几百℃左右，因此，第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d通过捕获第1湿润气体而蓄积热量。由于蓄热部的容积按第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c、第4An侧蓄热部64d的顺序变大，因此，蓄热部的蓄热容量按第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c、第4An侧蓄热部64d的顺序变大。

如图1～图4所示，在第1热管50连接由加热器或者帕尔贴元件等构成的第1热量供给部70。第1热量供给部70对第1热管50给予热量。

如图2所示，在各个第1流路部件48的第1入口60和第1出口62的附近分别设置有第1电气端子72和第2电气端子74。另外，在第1治具42设置有第1连接端子76。

图5是从图1所示的第2治具44来观察活化装置40的俯视图，图6是从第2治具44中的朝向阴极电极16的端面来观察活化装置40的俯视图。如由图4～图6理解的那样，第2治具44与第1治具42同样地构成。

如图1和图4～图6所示，第2治具44具有2张基板46c、46d、多个第2流路部件80和多个第2热管82。如图1和图5所示，第2热管82在被夹在2张基板46c、46d之间的状态下与第1热管50及第1流路部件48相同地向第1方向X呈直线状延伸。

如图5和图6所示，在第1实施方式中，第2流路部件80和第2热管82交替排列。如图4和图6所示，第2流路部件80及第2热管82与第1气体流路52及第1热管50同样地向第1方向X呈直线状延伸。如图6所示，在各个第2流路部件80的内部形成第2气体流路84。因此，在第1实施方式中，在多个第2热管82中的2个第2热管82之间存在多个第2气体流路84中的1个第2气体流路84。多个第2气体流路84是彼此独立的流路，彼此不连通。

如图6所示，第2气体流路84在朝向阴极电极16的面上具有第2供给口86。因此，在第2气体流路84内流通的第2湿润气体从第2供给口86经第2气体扩散层24被向第2电极催化剂层22供给。

在第2气体流路84上连接第1Ca侧弯曲部88和第2Ca侧弯曲部90。在第1Ca侧弯曲部88形成用于使第2湿润气体流入第2气体流路84的第2入口92。在第2Ca侧弯曲部90形成用于使第2湿润气体从第2气体流路84排出的第2出口94。第1Ca侧弯曲部88和第2Ca侧弯曲部90沿着相对于第2气体流路84大致弯曲90°的第2方向Y延伸。即，第1Ca侧弯曲部88和第2Ca侧弯曲部90由向远离第2气体流路84的方向凹进的凹部构成。

在第2气体流路84上连接第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d。在该情况下，第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d分别由凹部构成，该凹部以第2气体流路84为起点，且以远离第2气体流路84的方式凹进而成。即，在该情况下，第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d是从第2气体流路84向第2方向Y延伸的空间。第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d的凹进方向是第2方向Y，与第1Ca侧弯曲部88及第2Ca侧弯曲部90的凹进方向一致。

另外，设置于第2气体流路84的蓄热部的个数并不特别限定于图示例的4个。也不是必须在第2气体流路84设置蓄热部。

第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d的容积按第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c、第4Ca侧蓄热部96d的顺序变大。因此，第2Ca侧蓄热部96b捕获比第1Ca侧蓄热部96a多的量的第2湿润气体。第3Ca侧蓄热部96c捕获比第2Ca侧蓄热部96b多的量的第2湿润气体，第4Ca侧蓄热部96d捕获比第3Ca侧蓄热部96c多的量的第2湿润气体。这样，第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d以从第2入口92到第2出口94而容积变大的方式排列。

在所有的第2入口92，通过管接头66连接第2输入歧管98。从第2湿润气体供给源(参照图1)供给的第2湿润气体在第2输入歧管98进行分配，经由各个第2入口92和第1Ca侧弯曲部88流入第2气体流路84。在所有的第2出口94，通过管接头66连接第2输出歧管100。在各个第2气体流路84内流通的第2湿润气体在第2输出歧管100集合，例如被向大气排出或者被回收到第2湿润气体供给源。

在第2湿润气体在第2气体流路84内流通的过程中，一部分第2湿润气体被第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d捕捉。第2湿润气体的温度为几十℃～几百℃左右，因此，第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d通过捕获第2湿润气体来蓄积热量。由于蓄热部的容积按第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c、第4Ca侧蓄热部96d的顺序变大，因此，蓄热部的蓄热容量按第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c、第4Ca侧蓄热部96d的顺序变大。

如图1和图4～图6所示，在第2热管82连接加热器或者帕尔贴元件等第2热量供给部102。第2热量供给部102对第2热管82给予热量。

如图6所示，在各个第2流路部件80的第2入口92和第2出口94的附近分别设置有第3电气端子104和第4电气端子106。另外，在第2治具44设置有第2连接端子108。

另外，在该方式中，在第1气体流路52内流通的活化气体(后述的第1湿润气体)的流通方向和在第2气体流路84内流通的活化气体(后述的第2湿润气体)的流通方向为同一方向。然而，也可以使在第1气体流路52内流通的活化气体的流通方向和在第2气体流路84内流通的活化气体的流通方向为彼此相反的方向，也可以为其他不同的方向。

返回图1，活化系统30具有第1输气管道(The first gas line)110。在第1输气管道110的一端，氢气供给部112和氮气供给部114通过第1三通阀116相连接。氢气供给部112例如是氢气储罐。氮气供给部114例如是氮气储罐。在第1输气管道110设置有第1加湿器118。氢气供给部112和第1加湿器118是第1湿润气体供给部，由第1加湿器118给予水分的氢气是作为第1活化气体的第1湿润气体。

第1输气管道110的另一端连接于第1输入歧管68。从第1输气管道110的另一端流入第1输入歧管68的第1湿润气体(湿润氢气)在形成于第1治具42的第1气体流路52内流通。

活化系统30具有第2输气管道120。第2输气管道120的一端连接于第1输出歧管69。在第2输气管道120的另一端，通过第1排气阀122设置有第1排气管道124。在第1气体流路52内流通的剩余的第1湿润气体经过第1输出歧管69、第2输气管道120和第1排气阀122被从第1排气管道124排出。或者，也可以在第1排气管道124设置未图示的回收装置来回收第1湿润气体。

活化系统30具有第3输气管道130。在第3输气管道130的一端，氮气供给部132和氧化剂气体供给部134通过第2三通阀136相连接。氮气供给部132例如与上述同样是氮气储罐。氮气被作为惰性的第2气体来供给。在本实施方式中，单独地设置连接于第1输气管道110的氮气供给部114和连接于第3输气管道130的氮气供给部132。然而，也可以使1个氮气供给部连接于第1输气管道110和第3输气管道130的双方。

氧化剂气体供给部134例如是压缩大气的压缩机。或者，氧化剂气体供给部134也可以是氧气瓶。在第3输气管道130设置有第2加湿器138。氧化剂气体供给部134和第2加湿器138构成第2湿润气体供给部。由第2加湿器138给予水分的氧化剂气体是作为第2活化气体的第2湿润气体。

第3输气管道130的另一端连接于第2输入歧管98。从第3输气管道130的另一端流入第2输入歧管98的第2湿润气体(湿润氧化剂气体)在形成于第2治具44的第2气体流路84内流通。

活化系统30具有第4输气管道140。第4输气管道140的一端连接于第2输出歧管100。在第4输气管道140的另一端，通过第2排气阀142设置有第2排气管道144。在第2气体流路84内流通的第2湿润气体经由第2输出歧管100、第4输气管道140和第2排气阀142，被从第2排气管道144排出。或者，也可以在第2排气管道144设置未图示的回收装置来回收第2湿润气体。

活化系统30具有电气参数检测部150和控制部154。电气参数检测部150例如具有入口侧电压测量仪156和出口侧电压测量仪158。入口侧电压测量仪156与第1电气端子72及第3电气端子104电连接。入口侧电压测量仪156检测MEA10中的第1入口60和第2入口92侧的电压。下面，将由入口侧电压测量仪156求得的MEA10的局部的电压简化称为入口侧电压。出口侧电压测量仪158与第2电气端子74及第4电气端子106电连接。出口侧电压测量仪158检测MEA10中的第1出口62和第2出口94侧的电压。下面，将由出口侧电压测量仪158求得的MEA10的局部的电压简化称为出口侧电压。

电气参数检测部150也可以是电阻测量仪、电流测量仪或者阻抗测量仪。电气参数检测部150也可以具有这些测量仪中的全部。

活化系统30还具有压力参数检测部160。压力参数检测部160包括阳极压差计162和阴极压差计164。

阳极压差计162检测第1输气管道110的气压和第2输气管道120的气压的压差。该压差与第1气体流路52中的去往阳极电极14的入口、和第1气体流路52中的来自阳极电极14的出口之间的压差相等。阴极压差计164检测第3输气管道130的气压与第4输气管道140的气压的压差。该压差与第2气体流路84中的去往阴极电极16的入口、和第2气体流路84中的来自阴极电极16的出口之间的压差相等。

控制部154与入口侧电压测量仪156、出口侧电压测量仪158、第1热量供给部70、第2热量供给部102、阳极压差计162和阴极压差计164电连接。与由电气参数检测部150测量到的入口侧电压及出口侧电压相关的信息被作为信息信号发送给控制部154。还向控制部154输入与由阳极压差计162和阴极压差计164分别测量到的气体压差相关的信息信号。

如后述那样，在本实施方式中进行发电试运行。因此，在MEA10，通过第1连接端子76和第2连接端子108来电连接外部负载170。

第1实施方式所涉及的活化装置40基本上如以上那样构成。接着对第1实施方式所涉及的活化装置40的效果进行说明。

在对MEA10进行活化的情况下，首先，作业者将组装于单体电池之前的MEA10夹在第1治具42与第2治具44之间。接着，作业者在第1入口60连接第1输入歧管68，且在第1出口62连接第1输出歧管69。同样，作业者在第2入口92连接第2输入歧管98，且在第2出口94连接第2输出歧管100。

在该状态下，作业者对控制部154给予“开始活化”的指令信号。根据该指令信号，控制部154首先将第1气体流路52和第2气体流路84内的空气置换为湿润氮气。

被给予指令信号的控制部154使第1三通阀116向氮气供给部114与第1输气管道110连通的方向进行动作。且控制部154使第2三通阀136向氮气供给部132与第3输气管道130连通的方向进行动作。另外，控制部154打开第1排气阀122和第2排气阀142。

从氮气供给部114供给的氮气在通过第1加湿器118变成湿润氮气之后，在第1输气管道110内流通。湿润氮气经过第1输入歧管68、第1治具42的第1入口60和第1An侧弯曲部56流入第1气体流路52。在湿润氮气在第1气体流路52内流通的过程中，湿润氮气的一部分经过阳极电极14的第1气体扩散层20而到达第1电极催化剂层18。据此，对阳极电极14和电解质膜12给予水分。在第1气体流路52内流通的湿润氮气经过第2An侧弯曲部58、第1出口62和第1输出歧管69而流入第2输气管道120。在此之后，湿润氮气通过第1排气阀122而被从第1排气管道124排出。

从氮气供给部132供给的氮气在通过第2加湿器138而变为湿润氮气之后，在第3输气管道130内流通。湿润氮气经过第2输入歧管98、第2治具44的第2入口92和第1Ca侧弯曲部88流入第2气体流路84。在湿润氮气在第2气体流路84内流通的过程中，湿润氮气的一部分经过阴极电极16的第2气体扩散层24而到达第2电极催化剂层22。据此，对阴极电极16和电解质膜12给予水分。在第2气体流路84内流通的湿润氮气经过第2Ca侧弯曲部90、第2出口94和第2输出歧管100而流入第4输气管道140。在此之后，湿润氮气通过第2排气阀142而被从第2排气管道144排出。

据此，从第1气体流路52和第2气体流路84排出空气而置换为湿润氮气。在经过规定时间之后，控制部154使第1三通阀116向氢气供给部112与第1输气管道110连通的方向进行动作。

从氢气供给部112供给的氢气在通过第1加湿器118而变为湿润氢气(第1湿润气体)之后，经过第1输入歧管68、第1治具42的第1入口60和第1An侧弯曲部56而流入第1气体流路52。在第1湿润气体在第1气体流路52内流通的过程中，第1湿润气体的一部分经过阳极电极14的第1气体扩散层20而到达第1电极催化剂层18。因此，继续对阳极电极14和电解质膜12给予水分。在第1气体流路52内流通的剩余的第1湿润气体在经过第2An侧弯曲部58、第1出口62和第1输出歧管69之后，通过第1排气阀122被从第1排气管道124排出。也可以通过未图示的回收机构来回收该第1湿润气体。

在第1湿润气体在第1气体流路52内流通的过程中，第1湿润气体的另一部分分别进入第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d。由于第1湿润气体的温度为几十℃～几百℃，因此，伴随着该进入，第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d分别蓄积热量。如上所述，蓄热容量按第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c、第4An侧蓄热部64d的顺序变大。另外，进入第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d的第1湿润气体暂时停留在这些蓄热部的内部。

另外，控制部154切换第2三通阀136，切断氮气供给部132与第3输气管道130的连通，且使氧化剂气体供给部134和第3输气管道130相连通。据此，供给含有氧气的氧化剂气体(典型的情况为压缩气体)。氧化剂气体在通过第2加湿器138变为湿润氧化剂气体(第2湿润气体)之后，经过第2输入歧管98、第2治具44的第2入口92和第1Ca侧弯曲部88而流入第2气体流路84。在第2湿润气体在第2气体流路84内流通的过程中，第2湿润气体的一部分经过阴极电极16的第2气体扩散层24而到达第2电极催化剂层22。因此，继续对阴极电极16和电解质膜12给予水分。在第2气体流路84内流通的剩余的第2湿润气体经过第2Ca侧弯曲部90、第2出口94和第2输出歧管100而流入第4输气管道140。在此之后，第2湿润气体通过第2排气阀142而被从第2排气管道144排出。

在第2湿润气体在第2气体流路84内流通的过程中，第2湿润气体的另一部分分别进入第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d。由于第2湿润气体的温度是几十℃～几百℃，因此，伴随着该进入，第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d分别蓄积热量。如上所述，蓄热容量按第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c、第4Ca侧蓄热部96d的顺序变大。另外，进入第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d的第2湿润气体暂时停留在这些蓄热部的内部。

在该情况下，在阳极电极14的第1电极催化剂层18，氢发生电离而产生质子和电子。质子在电解质膜12内传导，到达阴极电极16的第2电极催化剂层22。电子经由外部负载170而到达阴极电极16的第2电极催化剂层22。在该第2电极催化剂层22，氧、质子和电子进行化学性键合，生成水。

上述的电化学反应为发热反应。即，MEA10带有热量。当该热量被传递给第1湿润气体和第2湿润气体时，第1湿润气体和第2湿润气体的温度上升。此时，第1热管50从第1湿润气体吸收热量。同样，第2热管82从第2湿润气体吸收热量。这样，第1热管50和第2热管82通常分别对第1湿润气体和第2湿润气体进行冷却。

在本实施方式中，始终向控制部154发送与MEA10的入口侧电压和出口侧电压相关的信息信号。根据MEA10内的湿度的上升而识别到入口侧电压与出口侧电压的电压差达到规定的上限值的控制部154判定为“MEA10的加湿状态处于合适的上限”。

还向控制部154输入由阳极压差计162测量到的压差和由阴极压差计164测量到的压差。如上所述，通过阳极压差计162测量到的压差与第1气体流路52中的去往阳极电极14的入口、和第1气体流路52中的来自阳极电极14的出口之间的压差相等。通过阴极压差计164测量到的压差与第2气体流路84中的去往阴极电极16的入口、和第2气体流路84中的来自阴极电极16的出口之间的压差相等。在任一压差达到规定的上限值的情况下，控制部154均判断为“MEA10的加湿状态处于合适的上限”。

如上述那样作出判断的控制部154使第1热管50和第2热管82的温度上升。具体而言，控制部154通过增加第1热量供给部70和第2热量供给部102的发热量，来增加从第1热量供给部70传递到第1热管50的热量、和从第2热量供给部102传递到第2热管82的热量。

通过该控制，由第1热管50给予第1湿润气体的热量增加。同样，由第2热管82给予第2湿润气体的热量增加。因此，第1湿润气体的实质的露点温度和第2湿润气体的实质的露点温度变高。其结果，第1湿润气体和第2湿润气体不易发生冷凝。据此，第1气体流路52和第2气体流路84内各自的液态水量逐渐减少。伴随着液态水量减少，入口侧电压与出口侧电压的电压差变小。

在此，所谓第1湿润气体的实质的露点温度是指，第1气体流路52的各部位的第1湿润气体的局部的露点温度。第1湿润气体的实质的露点温度根据由第1热管50给予第1湿润气体的热量来决定。同样，所谓第2湿润气体的实质的露点温度是指第2气体流路84的各部位的第2湿润气体的局部的露点温度。第2湿润气体的实质的露点温度根据由第2热管82给予第2湿润气体的热量来决定。

在第1气体流路52和第2气体流路84内各自的液态水量过度减少的情况下，担忧电解质膜12干燥。因此，控制部154在入口侧电压与出口侧电压的电压差达到规定的下限值时，判断为“MEA10的加湿状态处于合适的下限”。另外，控制部154在第1输气管道110与第2输气管道120的压差达到规定的下限值时也与上述同样的方式进行判断。

如上述那样进行判断的控制部154使第1热管50和第2热管82的温度降低。具体而言，控制部154通过减少第1热量供给部70和第2热量供给部102的发热量，来减少从第1热量供给部70传递给第1热管50的热量、和从第2热量供给部102传递给第2热管82的热量。

通过该控制，由第1热管50给予第1湿润气体的热量减少。同样，由第2热管82给予第2湿润气体的热量减少。因此，第1湿润气体的实质的露点温度和第2湿润气体的实质的露点温度变低。其结果，第1湿润气体和第2湿润气体易于发生冷凝。据此，第1气体流路52和第2气体流路84内各自的液态水量逐渐增加。伴随着液态水量增加，入口侧电压与出口侧电压的电压差变大。另外，第1输气管道110与第2输气管道120的压差增大。

第1热管50和第2热管82对给予热量或者停止给予热量的响应速度快。因此，当由第1热量供给部70对第1热管50给予热量时，第1气体流路52内的第1湿润气体的温度迅速上升。同样，当由第2热量供给部102对第2热管82给予热量时，第2气体流路84内的第2湿润气体的温度迅速上升。与此相反，当停止由第1热量供给部70对第1热管50给予热量时，第1气体流路52内的第1湿润气体的温度迅速下降。同样，当停止由第2热量供给部102对第2热管82给予热量时，第2气体流路84内的第2湿润气体的温度迅速下降。

如以上那样，第1湿润气体和第2湿润气体的各温度被迅速地调节。即，能够将第1湿润气体和第2湿润气体各自的温度保持在大致一定。因此，能够将第1气体流路52和第2气体流路84各自中的液态水量保持在合适量，因此能够避免溢流。其结果，足够量的第1湿润气体到达阳极电极14的第1电极催化剂层18，且足够量的第2湿润气体到达阴极电极16的第2电极催化剂层22。据此，能够充分对MEA10进行活化。

并且，第1实施方式所涉及的活化装置40具有多个第1气体流路52和多个第2气体流路84。因此，在各个第1气体流路52和各个第2气体流路84中，流路长度短。因此，在第1气体流路52中，在第1入口60与第1出口62之间第1湿润气体的分压不易产生差异。同样，在第2气体流路84中，在第2入口92与第2出口94之间第2湿润气体的分压难以产生差异。

除此以外，在第1气体流路52的中途形成有第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d。在第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c、第4An侧蓄热部64d中，伴随着第1湿润气体进入这些蓄热部内而蓄积热量。即，由第1An侧蓄热部64a、第2An侧蓄热部64b、第3An侧蓄热部64c和第4An侧蓄热部64d对第1湿润气体传递热量。并且，这些蓄热部的蓄热容量随着接近第1出口62而变大。即，随着接近第1出口62而对第1湿润气体给予大量的热量。

这样，在第1实施方式中，随着第1湿润气体接近第1出口62而对该第1湿润气体给予大量的热量。因此，避免在第1出口62处，实质的露点温度降低。

同样，向在第2气体流路84内流通的第2湿润气体传递在第1Ca侧蓄热部96a、第2Ca侧蓄热部96b、第3Ca侧蓄热部96c和第4Ca侧蓄热部96d中蓄积的热量。这些蓄热部的蓄热容量随着接近第2出口94而变大，因此，随着第2湿润气体接近第2出口94而对该第2湿润气体给予大量的热量。因此，也避免在第2出口94处，实质的露点温度降低。

根据以上的理由，即使在第1气体流路52和第2气体流路84中，来自第1热管50或者第2热管82的热量的给予量急速减少的情况下，也分别避免尤其在第1出口62的附近和第2出口94的附近，实质的露点温度降低。因此，抑制在第1气体流路52和第2气体流路84发生溢流。即，根据第1实施方式，易于防止溢流。

在该方式中，在第1气体流路52和第2气体流路84内设置蓄热部(气体温度蓄热结构体)，且随着接近第1出口62和第2出口94而增大蓄热部的蓄热容量。因此，在第1气体流路52中，从第1入口60到第1出口62而露点温度变高。在第2气体流路84中，从第2入口92到第2出口94而露点温度变高。即，在第1气体流路52和第2气体流路84中，随着从活化气体的上游到下游，实质的露点温度形成正梯度。因此，能够抑制当在第1气体流路52中第1湿润气体的实质的露点温度降低时或者在第2气体流路84中第2湿润气体的实质的露点温度降低时，涵盖第1气体流路52或者第2气体流路84的整体而产生冷凝水(液态水)。

并且，在该方式中，在第1气体流路52中实质的露点温度在第1出口62的附近变得最高，在第2气体流路84中实质的露点温度在第2出口94的附近变得最高。因此，在第1出口62和第2出口94难以产生冷凝水。因此，避免第1出口62和第2出口94被冷凝水堵塞。因此，能够将在第1气体流路52的中途和第2气体流路84的中途产生的冷凝水从第1出口62和第2出口94迅速排出。

在如以上那样结束MEA10的活化之后，控制部154通过控制第1三通阀116，切断氢气供给部112与第1输气管道110的连通，且使氮气供给部114和第1输气管道110相连通。另外，控制部154控制第2三通阀136，切断第3输气管道130与氧化剂气体供给部134的连通，且使第3输气管道130和氮气供给部132相连通。

在该状态下，由氮气供给部114向第1气体流路52供给氮气，且由氮气供给部132向第2气体流路84供给氮气。氮气成为湿润氮气，被向阳极电极14和阴极电极16供给。湿润氮气经过第2输气管道120和第4输气管道140被分别从第1排气阀122和第2排气阀142排出。据此，第1气体流路52和第2气体流路84被湿润氮气置换。

第1治具42例如通过在基板46a、46b之间夹着第1热管50，且在基板46b上放置第1流路部件48并实施辊压接合加工而制成。第2治具44也同样通过在基板46c、46d之间夹着第2热管82，且在基板46d上放置第2流路部件80并实施辊压接合加工而制成。

还能够代替使用第1流路部件48和第2流路部件80，而在基板46a、46b之间形成第1气体流路52，且在基板46c、46d之间形成第2气体流路84。

接着，参照图7～图11，对第2实施方式所涉及的活化装置200进行说明。另外，对与图1～图6所示的结构要素相同的结构要素标注相同的附图标记，省略详细的说明。

图7是从构成活化装置200的第1治具202来观察活化装置200的俯视图，图8是从第1治具202中的朝向阳极电极14的端面来观察活化装置200的俯视图。图9是图7中的IX-IX剖视图。图10是从构成活化装置200的第2治具204来观察活化装置200的俯视图，图11是从第2治具204中的朝向阴极电极16的端面来观察活化装置200的俯视图。

如图9所示，活化装置200具有夹着MEA10的第1治具202和第2治具204。第1治具202以与阳极电极14中的第1气体扩散层20相邻的方式来配置。第2治具204以与阴极电极16中的第2气体扩散层24相邻的方式来配置。

如图8和图9所示，在第2实施方式中，在2个第1热管50之间配置有多个(在第2实施方式中为3个)的第1流路部件210。3个第1流路部件210沿着作为第1热管50的延伸方向的第1方向X呈直线状排列。如图9所示，在各个第1流路部件210的内部形成第1气体流路212。因此，在第2实施方式中，在多个第1热管50中的2个第1热管50之间存在多个(2个以上)第1气体流路212。

如图8所示，第1气体流路212在朝向阳极电极14的面上具有第1供给口214。因此，在第1气体流路212内流通的第1湿润气体从第1供给口214经第1气体扩散层20而被向第1电极催化剂层18供给。

在第1气体流路212上连接第1An侧弯曲部56和第2An侧弯曲部58。在第1An侧弯曲部56形成供第1湿润气体流入的第1入口60。在第2An侧弯曲部58形成供第1湿润气体排出的第1出口62。第1An侧弯曲部56和第2An侧弯曲部58分别形成为，由向远离第1气体流路212的方向凹进的凹部构成的第1弯曲部和第2弯曲部。

在所有的第1入口60，通过管接头66连接有第1输入歧管216。由第1湿润气体供给源供给的第1湿润气体在第1输入歧管216进行分配，经由各个第1入口60和第1An侧弯曲部56流入第1流路部件210。在所有的第1出口62，通过管接头66连接第1输出歧管218。在各个第1气体流路212内流通的第1湿润气体在第1输出歧管218集合，例如被向大气排出或者被回收到第1湿润气体供给源(参照图1)。

如图9和图11所示，在第2实施方式中，在2个第2热管82之间配置有多个(在第2实施方式中为3个)第2流路部件220。3个第2流路部件220沿着作为第2热管82的延伸方向的第1方向X呈直线状排列。如图9所示，在各个第2流路部件220的内部形成第2气体流路222。因此，在第2实施方式中，在多个第2热管82中的2个第2热管82之间存在多个(2个以上)第2气体流路222。

如图9所示，第2气体流路222在朝向阴极电极16的面上具有第2供给口224。因此，在第2气体流路222内流通的第2湿润气体从第2供给口224经由第2气体扩散层24而被向第2电极催化剂层22供给。

在第2气体流路222上连接第1Ca侧弯曲部88和第2Ca侧弯曲部90。在第1Ca侧弯曲部88形成供第2湿润气体流入的第2入口92。在第2Ca侧弯曲部90形成供第2湿润气体排出的第2出口94。第1Ca侧弯曲部88和第2Ca侧弯曲部90分别形成为由向远离第2气体流路222的方向凹进的凹部构成的第1弯曲部和第2弯曲部。

另外，在该方式中，在第1气体流路212内流通的第1湿润气体的流通方向和在第2气体流路222内流通的第2湿润气体的流通方向为同一方向。然而，也可以使在第1气体流路212内流通的第1湿润气体的流通方向和在第2气体流路222内流通的第2湿润气体的流通方向为彼此相反的方向，也可以为其他不同的方向。

在所有的第2入口92，通过管接头66连接第2输入歧管226。由第2湿润气体供给源供给的第2湿润气体在第2输入歧管226进行分配，经由各个第2入口92和第1Ca侧弯曲部88流入第2气体流路222。在所有的第2出口94，通过管接头66连接第2输出歧管228。在各个第2气体流路222内流通的第1湿润气体在第2输出歧管228集合，例如被向大气排出或者被回收到第2湿润气体供给源。

在第2实施方式所涉及的活化装置200中，各个第1气体流路212和各个第2气体流路222的流路长度分别比第1实施方式所涉及的活化装置40中的各个第1气体流路52和各个第2气体流路84的流路长度短。因此，在各个第1气体流路212中，在第1入口60与第1出口62之间第1湿润气体的分压更加难以产生差异。同样，在各个第2气体流路222中，在第2入口92与第2出口94之间第2湿润气体的分压更加难以产生差异。

因此，在第1气体流路212和第2气体流路222中更不易发生溢流。即，根据第2实施方式，更易于避免发生溢流。

在第2实施方式中，也可以在第1气体流路212和第2气体流路222的至少一方设置蓄热部。

第1治具202及第2治具204与第1治具42及第2治具44同样，能够通过辊压接合加工等来制作。还能够代替使用第1流路部件210和第2流路部件220，而在基板46a、46b之间形成第1气体流路212，且在基板46c、46d之间形成第2气体流路222。

如以上说明的那样，本实施方式是一种活化装置(40)，用于对膜电极组件(10)进行活化，所述膜电极组件(10)构成为，在构成燃料电池的阳极电极(14)与阴极电极(16)之间夹着电解质膜(12)，所述活化装置具有一对治具(42、44)，所述一对治具(42、44)被配置在所述膜电极组件的两侧，所述一对治具分别具有多个气体流路(52、84)和多个热管(50、82)，所述活化装置具有活化气体供给部(112、134)、热量供给部(70、102)和控制部(154)，其中，所述活化气体供给部(112、134)向所述多个气体流路供给活化气体；所述热量供给部(70、102)对所述多个热管给予热量；所述控制部(154)控制由所述热量供给部给予所述多个热管的热量，所述多个气体流路分别具有入口(60、92)、供给口(54、86)和出口(62、94)，其中，所述入口(60、92)供所述活化气体流入；所述供给口(54、86)向所述阳极电极或者所述阴极电极开口；所述出口(62、94)供所述活化气体流出。

一般而言，多个气体流路(阳极侧流路和阴极侧流路)从1个入口分支出，且在1个出口集合。与此相对，在本实施方式中，多个气体流路分别具有入口和出口。即，多个气体流路是彼此独立的流路，彼此不连通。

因此，1个气体流路具有1个入口和1个出口。在该情况下，1个气体流路的流路长度变短。根据以上那样的理由，在气体流路内流动的活化气体中，入口侧的分压与出口侧的分压不易产生差异。即，避免在出口附近，活化气体的分压降低而水蒸气的分压上升。因此，不易在气体流路的出口附近发生溢流。其结果，活化气体易于渗透阳极电极或者阴极电极各自的电极催化剂。据此，能够充分地对电极催化剂进行活化。

本实施方式公开一种活化装置，所述多个气体流路以相互平行的方式排列。

在该结构中，能够对阳极电极或者阴极电极的电极面大致均匀地分配活化气体。因此，能够适当地控制活化气体的分压和水蒸气的分压。据此，能够在避免溢流的同时，对电极面大致均匀地加湿。

本实施方式公开一种活化装置，具有蓄热部(64a～64d、96a～96d)，所述蓄热部(64a～64d、96a～96d)分别设置于所述多个气体流路内。

热管对给予热量或者停止给予热量的响应速度快。因此，在由热管控制在活化装置的气体流路内流通的活化气体的温度的情况下，推测活化气体的局部的温度(实质的露点温度)大致均匀。在该情况下，当由热管给予活化气体的热量急速降低时，气体流路内的活化气体的实质的露点温度同时降低，可能涵盖气体流路的整体而产生冷凝水。由于该现象，认为尽管热管对热量的输入/输出的响应速度快，也会发生溢流。尤其是，在搭载于货车等大型车辆的燃料电池堆中，MEA大型化。在对这种MEA进行活化的情况下，活化装置中的气体流路的流路长度比较长。当在流路长度长的气体流路中产生冷凝水时，其产生量多，因此担忧容易发生溢流。

与此相对，在设置有蓄热部的方式中，向在气体流路内流通的活化气体传递蓄热部的热量。伴随着该热传递，活化气体的实质的露点温度上升。其结果，进一步抑制在气体流路内水蒸气冷凝。因此，更易于防止溢流。

本实施方式公开一种活化装置，所述蓄热部是将所述气体流路作为起点以远离该气体流路的方式凹进的1个以上的凹部。

在该情况下，活化气体进入凹部。由于活化气体是几十℃～几百℃，因此，蓄热部蓄积热量。这样，根据该结构，易于构成蓄热部。

本实施方式公开一种活化装置，所述蓄热部是将所述气体流路作为起点以远离该气体流路的方式凹进的2个以上的凹部，所述2个以上的凹部的蓄热容量彼此不同，所述2个以上的凹部在所述气体流路内从所述入口到所述出口，按从蓄热容量小的凹部到蓄热容量大的凹部的顺序进行排列。

在该情况下，随着从气体流路的上游靠向下游而实质的露点温度变高。即，实质的露点温度形成正的温度梯度。因此，随着从气体流路的入口靠向出口，变得不易由活化气体产生冷凝水。根据这种理由，避免涵盖气体流路的整体同时产生冷凝水。并且，由于能够在气体流路的出口附近提高实质的露点温度，因此抑制在气体流路的出口产生冷凝水。因此，避免气体流路的出口被冷凝水堵塞。因此，即使在气体流路的中途由活化气体产生冷凝水的状况下，也能够将该冷凝水迅速地从出口排出。

尤其是，在发电试运行中，伴随着活化的进行而在阴极电极生成水。因此，溢流容易在朝向阴极电极的气体流路的出口附近产生。然而，在上述的结构中，能够由位于出口附近的蓄热部对在气体流路内流通且到达出口附近的活化气体给予大量的热量。因此，能够避免在出口附近活化气体的实质的露点温度降低。据此，进一步抑制发生溢流。

本实施方式公开一种活化装置，所述气体流路具有弯曲部(56、58、88、90)，所述弯曲部(56、58、88、90)以向所述1个以上的凹部的凹进方向凹进的方式弯曲，在所述弯曲部形成所述入口或者所述出口。

根据该结构，入口或者出口与凹部(蓄热部)向同一方向凹进。换言之，在该情况下，入口或者出口和蓄热部朝向同一方向。因此，避免治具大型化。即，实现治具的小型化。

本实施方式公开一种活化装置，所述气体流路具有第1弯曲部(56、88)和第2弯曲部(58、90)，所述第1弯曲部(56、88)和所述第2弯曲部(58、90)以向所述1个以上的凹部的凹进方向凹进的方式弯曲，在所述第1弯曲部形成所述入口，且在所述第2弯曲部形成所述出口。

根据该结构，入口及出口与凹部(蓄热部)向同一方向凹进。换言之，在该情况下，入口及出口和蓄热部朝向同一方向。因此，进一步避免治具大型化。即，能够实现治具进一步小型化。

本实施方式公开一种活化装置，在所述一对治具中的每一个治具中，在所述多个热管中的2个热管之间存在所述多个气体流路(212、222)中的2个以上的气体流路，且所述2个以上的气体流路沿所述多个热管的延伸方向呈直线状排列。

根据该结构，气体流路的流路长度进一步变短。因此，在流经气体流路的活化气体中，入口侧的分压和出口侧的分压更难以产生差异。因此，在气体流路的出口附近更不易发生溢流。因此，更易于对电极催化剂进行活化。

另外，本发明并不限定于上述的公开内容，在没有脱离本发明的主旨的范围内能够采用各种结构。

Claims (8)

1.一种活化装置(40)，用于对膜电极组件(10)进行活化，所述膜电极组件(10)构成为，在构成燃料电池的阳极电极(14)与阴极电极(16)之间夹着电解质膜(12)，其特征在于，

具有一对治具(42、44)，所述一对治具(42、44)被配置在所述膜电极组件的两侧，

所述一对治具分别具有多个气体流路(52、84)和多个热管(50、82)，

所述活化装置具有活化气体供给部(112、134)、热量供给部(70、102)和控制部(154)，其中，

所述活化气体供给部(112、134)向所述多个气体流路供给活化气体；

所述热量供给部(70、102)对所述多个热管给予热量；

所述控制部(154)控制由所述热量供给部给予所述多个热管的热量，

所述多个气体流路分别具有入口(60、92)、供给口(54、86)和出口(62、94)，其中，所述入口(60、92)供所述活化气体流入；所述供给口(54、86)向所述阳极电极或者所述阴极电极开口；所述出口(62、94)供所述活化气体流出。

2.根据权利要求1所述的活化装置，其特征在于，

所述多个气体流路以相互平行的方式排列。

3.根据权利要求1所述的活化装置，其特征在于，

具有蓄热部(64a～64d、96a～96d)，所述蓄热部(64a～64d、96a～96d)分别设置于所述多个气体流路内。

4.根据权利要求3所述的活化装置，其特征在于，

所述蓄热部是将所述气体流路作为起点以远离该气体流路的方式凹进的1个以上的凹部。

5.根据权利要求3所述的活化装置，其特征在于，

所述蓄热部是将所述气体流路作为起点以远离该气体流路的方式凹进的2个以上的凹部，

所述2个以上的凹部的蓄热容量彼此不同，

所述2个以上的凹部在所述气体流路内从所述入口到所述出口，按从蓄热容量小的凹部到蓄热容量大的凹部的顺序进行排列。

6.根据权利要求4所述的活化装置，其特征在于，

所述气体流路具有弯曲部(56、58、88、90)，所述弯曲部(56、58、88、90)以向所述1个以上的凹部的凹进方向凹进的方式弯曲，在所述弯曲部形成所述入口或者所述出口。

7.根据权利要求4所述的活化装置，其特征在于，

所述气体流路具有第1弯曲部(56、88)和第2弯曲部(58、90)，所述第1弯曲部(56、88)和所述第2弯曲部(58、90)以向所述1个以上的凹部的凹进方向凹进的方式弯曲，在所述第1弯曲部形成所述入口，且在所述第2弯曲部形成所述出口。

8.根据权利要求1或者2所述的活化装置，其特征在于，

在所述一对治具中的每一个治具中，在所述多个热管中的2个热管之间存在所述多个气体流路中的2个以上的气体流路，且所述2个以上的气体流路沿所述多个热管的延伸方向呈直线状排列。