JP2005072017A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
反応流体を電極の触媒層へ均等に供給できる電極構造を提供する。
【解決手段】
電解質層11と触媒層25、35と拡散層26、36とを備えるセル14と、セルの一方の面に供給される反応流体が流通する第1の流体室と、セルの他方の面に供給される反応流体が流通する第2の流体室と、を備え、セルを挟持して第1の流体室と第2の流体室とが対向するように配置される燃料電池用セルユニット10において、少なくとも第1の流体室は、反応流体が流通する凹部22と、拡散層と接触する凸部21と、を有すると共に、拡散層26は、凸部21と接触する領域の流体透過率が、凹部22と対向する領域の流体透過率より大きくする。
【選択図】 図3
Description
<実施形態1>
図1は、代表的な燃料電池用セルユニット10の概略図を示している。セルユニット10は、板状又は膜状の電解質11の一方の面にアノード12、他方の面にカソード13を形成したセル14を具え、セル14のアノード12側には、水素ガス等の燃料ガスを供給する燃料ガス室が対向して配備され、カソード13側には、酸素ガスを含む空気等の酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス室が対向して配備されて構成される。燃料ガス室は、燃料プレート20によって形成され、酸化剤ガス室は、酸化剤プレート30によって形成される。前記構成のセルユニット10を単層或いは多数積層したものが、燃料電池として使用される。
<実施形態2>
次に、実施形態2について説明する。本実施形態の燃料電池用セルユニットは、燃料プレート20における一部の燃料溝22には、燃料ガスと共に水または水蒸気を流通させる。この目的のため、燃料プレート20の周縁には、図4および図5に示すような枠体40が配備される。その他の点では、実施形態1と同様であるから、その説明を省略する。
11 電解質
12 アノード
13 カソード
14 セル
20、30 プレート
21、31 リブ
22、32 溝
23 混合溝
25、35 触媒層
26、36 ガス拡散層
40 枠体
41 燃料供給流路
42 燃料供給溝
43 燃料供給通路
44 水供給流路
45 水供給溝
50 燃料排出流路
51 燃料排出溝
52 燃料排出通路
Claims (7)
- 電解質層と前記電解質層の両主面に設けられた触媒層と前記触媒層の上に設けられ反応流体が拡散する拡散層とを備えるセルと、前記セルの一方の面に供給される反応流体が流通する第1の流体室と、前記セルの他方の面に供給される反応流体が流通する第2の流体室と、を備え、前記セルを挟持して前記第1の流体室と前記第2の流体室とが対向するように配置される燃料電池用セルユニットにおいて、
少なくとも前記第1の流体室は、前記反応流体が流通する凹部と、前記拡散層と接触する凸部と、を有すると共に、前記拡散層は、前記凸部と接触する領域の流体透過率が、前記凹部と対向する領域の流体透過率より大きいことを特徴とする燃料電池用セルユニット。 - 前記拡散層は、前記凸部と接触する領域の流体透過率が、前記凹部と対向する領域の流体透過率に対して1倍より大きく4.4倍以下とすることを特徴とする請求項1記載の燃料電池用セルユニット。
- 電解質層と前記電解質層の両主面に設けられた触媒層と前記触媒層の上に設けられ反応流体が拡散する拡散層とを備えるセルと、前記セルの一方の面に供給される反応流体と水とが流通する第1の流体室と、前記セルの他方の面に供給される反応流体が流通する第2の流体室と、を備え、前記セルを挟持して前記第1の流体室と前記第2の流体室とが対向するように配置される燃料電池用セルユニットにおいて、
少なくとも前記第1の流体室は、前記反応流体が流通する第1の凹部と、前記水を含む前記反応流体が流通する第2の凹部と、前記拡散層と接触する凸部と、を有すると共に、前記拡散層は、前記第2の凹部と対向する領域の流体透過率が、前記第1の凹部と対向する領域の流体透過率より大きいことを特徴とする燃料電池用セルユニット。 - 前記拡散層は、前記第2の凹部と対向する領域の流体透過率が、前記第1の凹部と対向する領域の流体透過率に対して1倍より大きく4.4倍以下とすることを特徴とする請求項3記載の燃料電池用セルユニット。
- 前記拡散層は、前記凸部と接触する領域の流体透過率が、前記第2の凹部と対向する領域の流体透過率より大きいことを特徴とする請求項3または4記載の燃料電池用セルユニット。
- 前記拡散層は、前記凸部と接触する領域の流体透過率が、前記第2の凹部と対向する領域の流体透過率に対して1倍より大きく4.4倍以下とすることを特徴とする請求項5記載の燃料電池用セルユニット。
- 請求項1乃至請求項6の何れかに記載のセルユニットを有する燃料電池。
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---|---|---|---|---|
WO2007074934A1 (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池用拡散層の製造方法および燃料電池用拡散層 |
WO2024101085A1 (ja) * | 2022-11-11 | 2024-05-16 | マクセル株式会社 | 触媒層形成用組成物及びそれを用いた触媒層の製造方法、並びにガス拡散電極及びそれを用いた電解セル |
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WO2024101085A1 (ja) * | 2022-11-11 | 2024-05-16 | マクセル株式会社 | 触媒層形成用組成物及びそれを用いた触媒層の製造方法、並びにガス拡散電極及びそれを用いた電解セル |
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