JP2007273300A - Air intake type fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アウトドア、行楽、家庭用あるいは事務機器等の電源、発電機としてさまざまな用途に使用することができる燃料電池に係り、特に、固体高分子型燃料電池に生じた水分に対処することができる空気吸込み式燃料電池に関する。 The present invention relates to a fuel cell that can be used for various uses as a power source and generator for outdoor, leisure, home or office equipment, and in particular, to cope with moisture generated in a polymer electrolyte fuel cell. The present invention relates to an air suction type fuel cell capable of performing
燃料電池には、水素を主燃料とした固体高分子電解質型燃料電池が、運転温度が低く、また出力密度が高いという特性を有していることから注目されて開発されている。その一例として、特許文献1、あるいは本願出願人の特許文献2に記載されているものがある。
As a fuel cell, a solid polymer electrolyte fuel cell using hydrogen as a main fuel has been attracting attention and developed because of its low operating temperature and high output density. As an example, there is one described in
その一例として、本発明者等の提案する、特許文献1に示すようなユニットセル10を積み重ねて提供された空気吸込み式燃料電池がある。具体的には、図9に示すように、高分子電解質膜12の両側にアウターシール16を外周に備えた燃料極13a、インナーシール22により内側をシールした酸素極13b、この酸素極13bに隣接して設けられた酸素流路板18からなっている。これらの燃料極13aおよび酸素流路板18の両側に配置されたセパレータ板34によって一体にされることにより単セル10を形成し、この単セル10を複数個積み重ねられている。なお、セパレータ板34は、発電した電力を取り出すための端子を設けて集電板とされている。さらに、燃料極13aに連通された親水性合成繊維糸のスリーブ32からなる燃料分配マニホルドを単セル10の中央孔を通して備え、スリーブ32の中心を通されるタイ・ボルト26の両端にセパレータ板34との間にエンドガスケット28を挟んでエンドプレート24をさらに設け、このエンドプレート24に対してOリング36を挟んで燃料流路44を有する一方のナット40、ブリーダバルブ52を有する他方のナット50によって一体に締付固定した構造を有している。このような燃料電池は、小型で軽量のものとすることができるために、低パワーの燃料電池に適している。
As an example thereof, there is an air suction type fuel cell proposed by the present inventors and provided by stacking
また、この高分子電解型燃料電池では、水素極13aへ一方のナット40の中心部から燃料が供給され、燃料分配マニホルド32の親水性スリーブを通して分配されるような構成にされている。
In this polymer electrolysis fuel cell, fuel is supplied to the
また、特許文献2に記載された高分子電解膜型燃料電池においては、発生した水分の処理が発電用のセルスタックと同じ機能を有する水分除去用のセルスタックを設け、そこにおいて発電用セルスタックと同様なセパレータ板間の出力部に外部抵抗を接続することにより発電反応を生じさせて、その発生電流が外部抵抗を流れるときの発熱作用により、そこで発生した水分を蒸発させるようにしている。
しかしながら、上記のような従来の固体高分子型燃料電池では、発電の際の化学反応により水分が発生し、その水分は最初の段階では各セルの外側周囲の大気に放出されて燃料の供給を行うことができ、高い電流を発生させることができる。しかし、時間の経過とともに発生した水分が燃料分配マニホルドの燃料流入方向下流部に溜まり、下流部の燃料極への燃料の供給を十分に行うことができなくなり、発生電流は全体としてその燃料極の発電に支配されるために、急激に低下していくことになる。 However, in the conventional polymer electrolyte fuel cell as described above, moisture is generated by a chemical reaction at the time of power generation, and the moisture is released to the atmosphere around each cell in the first stage to supply fuel. And can generate a high current. However, the water generated over time accumulates in the downstream part of the fuel distribution manifold in the fuel inflow direction, so that the fuel cannot be sufficiently supplied to the fuel electrode in the downstream part, and the generated current as a whole is in the fuel electrode. Because it is dominated by power generation, it will drop rapidly.
また、高分子電解質型の燃料電池において、例え、発電用セルスタックと同じ機能を有する専用の水分除去用のセルスタックを設けても、水分発生は徐々に増えていき、発電反応に伴う蒸発では処理しきれなくなり、しだいに出力低下を生じることになる。さらに、燃料分配マニホルドに溜まった水分をエンドプレートに設けたバルブを開放することによって除去することも行われているが、それを行う手間、あるいはそのための装置を設けることは、セル部の形状を小さくするためには、余計な形状のものを付加することになるので、装置の外形も考慮する必要があり、設計上に簡単に対処できるものではなかった。 Also, in polymer electrolyte fuel cells, even if a dedicated water removal cell stack having the same function as the power generation cell stack is provided, the generation of water will gradually increase. It becomes impossible to process, and the output decreases gradually. Furthermore, the water accumulated in the fuel distribution manifold is also removed by opening a valve provided on the end plate. However, it is difficult to do this, or to provide a device for that purpose, the shape of the cell portion is reduced. In order to reduce the size, an extra shape is added. Therefore, it is necessary to consider the outer shape of the apparatus, and the design cannot be easily dealt with.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、水電気分解可能な補助発電用セルスタックを用いて燃料電池内部に生じた水分を効率的に除去することにより発電性能を向上させた空気吸込み式燃料電池を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and is an air in which power generation performance is improved by efficiently removing moisture generated inside a fuel cell using an auxiliary power generation cell stack capable of water electrolysis. An object of the present invention is to provide a suction type fuel cell.
上記目的を達成するために、本発明による空気吸込み式燃料電池は、高分子電解質膜と、この高分子電解質膜の両側に対向して設けられた酸素極および燃料極と、酸素極側に隣接した流路板と、エンドプレート、該エンドプレートの2つの間に位置される複数個のユニットセル、該ユニットセルの中心部に位置されてそこへの燃料を供給するための燃料分配マニホルド、これらの部材を一体にするために前記燃料分配マニホルドおよび前記セル部の中心部を通される一本のタイ・ボルト、および該タイ・ボルトの両端部に螺着されてOリング等を介してエンドプレート間に前記セル部を一体に締め付けるための固定用ナットを有する空気吸い込み式燃料電池であって、
高分子電解質膜と、該高分子電解質膜の両側に対向して設けられ、多孔性シート状カーボンに固体高分子電解質膜用樹脂およびカーボンを含む混合物をコーティングし、さらにPt(合金)および/またはPt(合金)担持カーボン、固体高分子電解質膜樹脂の混合物コーティングしてなる酸素極および燃料極と、前記酸素極側に隣接した流路板と、該流路板の外側および前記燃料極側の外側に隣接して設けられたセパレータ板とを含む前記ユニットセルを複数個積層してなる主発電用セルスタック、および
該発電用セルスタックに接続され、高分子電解質膜と、該高分子電解質膜の両側に対向して設けられ、多孔性シート状カーボンに固体高分子電解質膜用樹脂およびカーボンを含む混合物をコーティングし、さらにPt(合金)および固体高分子電解質膜樹脂の混合物をコーティングしてなる酸素極、多孔性シート状カーボンに固体高分子電解質膜用樹脂およびカーボンを含む混合物をコーティングし、さらにPt(合金)および/またはPt(合金)担持カーボン、固体高分子電解質膜樹脂の混合物コーティングしてなる水素極と、前記酸素極に隣接して設けられた流路板と、該流路板の外側および燃料極の外側に隣接して設けられたセパレータ板とを含むユニットセルを少なくとも1個有する補助発電用セルスタックであって、水の電気分解が可能な補助発電用セルスタック
を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an air-breathing fuel cell according to the present invention includes a polymer electrolyte membrane, an oxygen electrode and a fuel electrode provided on both sides of the polymer electrolyte membrane, and adjacent to the oxygen electrode side. A flow path plate, an end plate, a plurality of unit cells positioned between the two end plates, a fuel distribution manifold positioned at the center of the unit cell for supplying fuel thereto, In order to integrate the members, a tie bolt passed through the fuel distribution manifold and the center of the cell part, and screwed to both ends of the tie bolt and end through an O-ring or the like An air suction type fuel cell having a fixing nut for integrally fastening the cell part between plates,
A polymer electrolyte membrane, and a porous sheet-like carbon provided on both sides of the polymer electrolyte membrane, and coated with a mixture containing a resin for solid polymer electrolyte membrane and carbon; and further, Pt (alloy) and / or An oxygen electrode and a fuel electrode formed by coating a mixture of Pt (alloy) -supported carbon and a solid polymer electrolyte membrane resin, a flow path plate adjacent to the oxygen electrode side, an outer side of the flow path plate, and a fuel electrode side A main power generation cell stack formed by laminating a plurality of unit cells including a separator plate provided adjacent to the outside; a polymer electrolyte membrane connected to the power generation cell stack; and the polymer electrolyte membrane The porous sheet-like carbon is coated with a solid polymer electrolyte membrane resin and a mixture containing carbon, and is further coated with Pt (alloy) and solid carbon. An oxygen electrode formed by coating a polymer electrolyte membrane resin mixture and porous sheet-like carbon is coated with a solid polymer electrolyte membrane resin and a mixture containing carbon, and further supported with Pt (alloy) and / or Pt (alloy) A hydrogen electrode formed by coating a mixture of carbon and a solid polymer electrolyte membrane resin, a channel plate provided adjacent to the oxygen electrode, and provided adjacent to the outside of the channel plate and the outside of the fuel electrode. An auxiliary power generation cell stack having at least one unit cell including a separator plate, the auxiliary power generation cell stack being capable of electrolyzing water.
また、上記空気吸込み式燃料電池においては、補助発電用セルスタックが主発電用セルスタックに隣接して設けられ、セパレータ板間に主発電用セルスタックの発生電力の一部を導くことにより主発電用セルスタックに発生した水の電気分解を行うことができることを特徴とする。 In the air suction type fuel cell, the auxiliary power generation cell stack is provided adjacent to the main power generation cell stack, and a part of the generated power of the main power generation cell stack is guided between the separator plates. It is characterized in that electrolysis of water generated in the cell stack can be performed.
また、上記空気吸込み式燃料電池においては、補助発電用セルスタックおよび前記主発電用セルスタックが離隔して設けられ、両セルスタックの燃料分配マニホルド同士が互いに連通されるように接続されて設けられていることを特徴とする。 Further, in the air suction type fuel cell, the auxiliary power generation cell stack and the main power generation cell stack are provided apart from each other, and the fuel distribution manifolds of both cell stacks are connected so as to communicate with each other. It is characterized by.
以上のように、本発明に係る空気吸込み式燃料電池は、以下のような作用、効果を奏する。
ユニット高分子電解質膜型セルを複数個積層してなる発電用セルスタックに対して、ユニットセルと同じ機能を有するユニットセルを少なくとも1個を含むことからなる補助発電用セルスタックが接続されているので、発電用セルスタックを長時間の連続出力を行うと、燃料供給を行うために中心部に設けられた燃料分配マニホルドの燃料流入方向下流部に水分を生じても、さらに下流に接続されて位置する補助発電用セルスタックに移動され、セパレータ板間に主発電用セルスタックの発生電力の一部を導くことにより水の電気分解を行うことができるので、主発電用セルスタックにおいて発生した水は、補助発電用セルスタックを収容する容器に貯められて、主発電用セルスタックの発生電力の一部が供給されて、電気分解を行うことができ、発生した水素がさらに主発電用セルスタックの燃料としても用いることができる。したがって、主発電用セルスタックにおいて、水が溜まることによる発電効率の低下を解消することができ、長時間に亘り一定の発電能力を維持することができるという優れた効果を奏する。また、この空気吸込み式燃料電池における補助発電用セルスタックが主発電用セルスタックに隣接して設けられているので、同じ機能を有するセルスタックをほぼ同じ外形のものを延長させた構造にすることにより形成することができ、両セルスタックを共通のスタックによって形成することができると共に、設置箇所が制限を受ける場合にも容易に対処することができる。
As described above, the air suction type fuel cell according to the present invention has the following operations and effects.
An auxiliary power generation cell stack including at least one unit cell having the same function as the unit cell is connected to a power generation cell stack formed by stacking a plurality of unit polymer electrolyte membrane cells. So, if the power generation cell stack is continuously output for a long time, even if moisture is generated in the fuel inflow direction downstream portion of the fuel distribution manifold provided in the central portion for supplying fuel, it is connected further downstream. The water generated in the main power generation cell stack can be electrolyzed by being moved to the auxiliary power generation cell stack and guiding a part of the generated power of the main power generation cell stack between the separator plates. Is stored in a container that accommodates the auxiliary power generation cell stack, and a part of the generated power of the main power generation cell stack is supplied to perform electrolysis. Can also be used as a fuel for generating hydrogen is further main power generation cell stack. Therefore, in the main power generation cell stack, it is possible to eliminate a decrease in power generation efficiency due to water accumulation, and it is possible to maintain an excellent effect that a constant power generation capacity can be maintained for a long time. In addition, since the auxiliary power generation cell stack in the air-breathing fuel cell is provided adjacent to the main power generation cell stack, the cell stack having the same function is made to have a structure with substantially the same outer shape extended. Both cell stacks can be formed by a common stack, and it is possible to easily cope with a case where the installation location is restricted.
また、発電用セルスタックが小型の機器に取り付けられる場合のように、設置箇所が制限される場合には、燃料分配マニホルドを延長させて接続するか、別な接続管によって両セルスタックの燃料分配マニホルドを接続することができ、スペース的に無理な場合にも、両スタックを離して設置することができ、その対応設置箇所の範囲を拡大させることができる。 Also, when the installation location is limited, such as when the power generation cell stack is attached to a small device, the fuel distribution manifold can be extended or connected, or the fuel distribution of both cell stacks can be performed using separate connection pipes. Manifolds can be connected, and even when space is not possible, both stacks can be set apart and the range of corresponding installation locations can be expanded.
そして、長さの調節ができる接続部によって両セルスタックの燃料分配マニホルドを接続することができ、スペース的に無理な場合にも、両スタックを離して設置することができ、補助発電用セルスタックも発電用セルスタックに対応してそのサイズ、設置箇所の適用範囲を自由に調節することができ、対応性の高めることができるという優れた効果がある。 Then, the fuel distribution manifolds of both cell stacks can be connected by a connection part whose length can be adjusted, and even when space is not possible, both stacks can be installed separately, and the cell stack for auxiliary power generation In addition, there is an excellent effect that the size and the application range of the installation location can be freely adjusted corresponding to the power generation cell stack, and the compatibility can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1および図7は、本発明の一実施の形態に係る空気吸込み式燃料電池を示し、それぞれ概略説明図および分解断面図である。図1および図7に示すように、空気吸込み式燃料電池は、複数のユニットセル10を積層した発電用セルスタック1および補助発電用セルスタック2が絶縁材からなるエンドプレート24間に挟まれて一体に形成されたものである。それぞれのセルスタック1,2は、従来例と同様な構成を有していて、ユニットセル10を複数個一体にしたものであり、セパレータ板34の間において、高分子電解質膜12の両側にアウターシール16を外周に備えた燃料極13a、インナーシール22により内側をシールした酸素極13b、この酸素極13bに隣接して設けられた酸素流路板18からなっている。このような構成のユニットセル10が発電量に応じて複数個重ねられて主発電用セルスタック1が構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 and FIG. 7 show an air suction type fuel cell according to an embodiment of the present invention, and are a schematic explanatory view and an exploded sectional view, respectively. As shown in FIGS. 1 and 7, the air-breathing fuel cell includes a power
上記構成の酸素極13bは、高分子電解質膜12と、該高分子電解質膜12に向して設けられ、多孔性シート状カーボンに固体高分子電解質膜用樹脂およびカーボンを含む混合物をコーティングし、さらにPt(合金)および/またはPt(合金)担持カーボン、固体高分子電解質膜樹脂の混合物をコーティングしてなるものである。主発電用セルスタック1は、酸素極13b側に隣接した流路板18と、該流路板18の外側および燃料極13b側の外側に隣接して設けられたセパレータ板34とを含む前記ユニットセル10を複数個積層してなるものである。
The
このような主発電用セルスタック1に接続された補助発電用セルスタック2は、高分子電解質膜12と、該高分子電解質膜12の両側に対向して設けられ、多孔性シート状カーボンに固体高分子電解質膜用樹脂およびカーボンを含む混合物をコーティングし、さらにPt(合金)および固体高分子電解質膜樹脂の混合物をコーティングしてなる酸素極13b、多孔性シート状カーボンに固体高分子電解質膜用樹脂およびカーボンを含む混合物をコーティングし、さらにPt(合金)および/またはPt(合金)担持カーボン、固体高分子電解質膜樹脂の混合物をコーティングしてなる燃料極13aと、酸素極13bに隣接して設けられた流路板18と、該流路板18の外側および燃料極13aの外側に隣接して設けられたセパレータ34とを含むユニットセル10を少なくとも1個有するものである。この補助発電用セルスタック2は、後述するように水の電気分解が可能な補助発電用セルスタック2として用いることができる。
The auxiliary power
また、このような発電用セルスタック1に対して、補助発電用セルスタック2が主発電用セルスタック1とエンドプレート24との間に挟まれてさらに結合される。補助発電用セルスタック2は、発電セルスタック1を構成するユニットセル10と同じように、セパレート板34の間に、高分子電解質膜12を中心に一方側にアウターシール16を外周に備えた燃料極13aを、他方側に共通のインナーシール22を内周部に備えた酸素極13bおよび酸素流路板18を配置して積層して設けられた構成を有するセル10からなっている。ユニットセル10の数は、主発電用セルスタック1の発電量に応じて決められ、補助発電用スタック2としては、セパレート板34とエンドプレート24との間にエンドガスケット28を挟んで一体にされている。さらに、補助発電用セルスタック2において、燃料を消費しながら発電作用または電力供給により主発電用セルスタックの水の電気分解をし、燃料ガスを発生するようにされている。
Further, the auxiliary power
上記のような主発電用セルスタック1と補助発電用セルスタック2は、図7に示すように、ユニットセル10の中心部に設けられた孔を通して図示しない燃料分配マニホルドを有したタイ・ボルト26の両端部にナット40,50を取り付け、締付けることにより一体にされる。
As shown in FIG. 7, the main power
このように、主発電用セルスタック1と補助発電用セルスタック2とを隣接して一体にすることにより構成された空気吸い込み式燃料電池は、図1に示すように、燃料である水素が燃料分配マニホルドを介して中心部から矢印方向に供給されると、各セル10において各セルスタック1、2の外周から酸素流路板18によって酸素極13bに供給された空気中の酸素と、各セルスタック1,2の中心部から燃料極13aへ供給された燃料が高分子電解質膜12において反応して、両極13a,13bに電位差を発生して起電力を生じさせ、各セル10の両セパレート板34間に発電作用を生じさせる。
As shown in FIG. 1, the air suction type fuel cell configured by adjacently integrating the main power
補助発電用セルスタック2を接続せずに発電用セルスタック1のみによる従来方式の発電作用においては、長時間使用していると、内部に、特に燃料供給部となる各セルの中心部に発電反応により生じた水分が、各セルの外周部の外側へ蒸発により発散し切れなくなると、燃料分配マニホルドに溜まり、燃料供給路を狭めることになり燃料の供給を抑制することになって、図8の点線Aに示すように急激に発電能力が低下していく。なお、図8で明らかなように、ブリーダバルブ52を開放して水分を除去しても発電量は一時的に回復させることができるが、水分の放出が十分に行われないため再び発電量は低下することになる。
In the conventional power generation operation using only the power
しかるに、補助発電用セルスタック2を主発電用セルスタック1に接続した場合に、燃料分配マニホルド32に溜まった水分は、主発電用セルスタック1から補助発電用セルスタック2へ供給される燃料とともに補助発電用セルスタック2へと移動し、そこで発電作用に伴う水分を、補助発電用セルスタックの抵抗体の発熱作用により外部への蒸発による放出あるいは、ブリーダバルブ52の開放による排出により、水分の除去を行なうことができる。したがって、主発電用セルスタック1においては発生した水分が溜まることがなく、発生した水分も補助発電用セルスタック2で処理されるために、図8の断線Bに示すように限られた時間で発電能力を高く維持させることができる。
However, when the auxiliary power
また、発生した水がたまらない場合には、発電する補助発電用セルスタック2は、上記のような構成の燃料極および酸素極を有するので、水の電気分解用のセルスタックとしても用いることができる。この場合には、主発電用セルスタック1に対してエンドプレート24を挟んで接続された補助電源用セルスタック2は、セパレータ板間に電力を供給すれば、水の電気分解機能により水素と酸素を発生させることができ、発生した水素は主発電用セルスタック1に直接供給することができ、主発電用セルスタック1に起電力を生じさせ、その電力の一部を補助発電用セルスタック2に供給すれば、発電により生じた水の電気分解を行うことかできる。
In addition, when the generated water does not accumulate, the auxiliary power
このように、水の電気分解にも使用することができる補助発電用セルスタック2を備えた空気吸い込み式燃料電池においては、図8の実線Cで示すように、殆ど出力低下を生じることなく、発電を行うことができる。
Thus, in the air suction type fuel cell provided with the auxiliary power
なお、図3に示す補助発電用セルスタック2を水の電気分解に使用する場合、エンドプレートを挟んで主発電用セルスタック1に接続したが、図4に示すように、複数のユニットセルの一部を水の電気分解のための発電用に使用することにより、端部のユニットセル3を水の電気分解用セルスタックとして使用すれば、図1に示す装置がそのまま水の電気分解装置を備えた空気吸込み式燃料電池とすることができる。
When the auxiliary power
また、大電力の発電を行う空気吸込み式燃料電池では、主発電用セルスタック1において、水分の発生も多くなり、燃料分配マニホルド32に溜まった水分は、図5に示すように、接続部70を通して燃料の供給とともに補助発電用セルスタック2に移動され、外周部への蒸発による放出とともに、それにより除去できなくて中心部の燃料供給部に溜まってきた水分はブリーダバルブ52を開いて排出させることができ、その際、発電用セルスタック1には発生した水分が溜まることなく、各セル10への燃料の供給が障害なく行われて、図8の実線Cに示すような発電量が得られる。
Further, in the air suction type fuel cell for generating high power, the generation of water in the main power
上記実施の形態においては、小電力の発電に適用できるように、主発電用セルスタック1と補助発電用セルスタック2とは、エンドプレート24を挟んで隣接して一体の構造にされているが大電力の発電に適用するために、図6に示すように、発電用セルスタック1と水の電気分解用に使用することができる補助発電用セルスタック2とが接続部70により離隔されるように接続されてもよい。この接続部70は、適宜の材料からなり、必要に応じて可撓性を有するものとして形成されていて、各セルスタック1、2の中心部の燃料供給部が互いに管体によって接続され、燃料、そして発電用セルスタック1において溜まった水分を取り出して、燃料とともに水の電気分解用セルスタック2へ導くことにより、電気分解用の水として利用することができるようになっている。その際、主発電用セルスタック1の一部が補助発電用セルスタック2’として使用され、水電気分解用セルスタック2”への水電気分解用の電力を供給する。
In the above embodiment, the main power
また、両セルスタック1,2は、接続部70によって接続されているので、設置箇所の問題で隣接が不可能であれば、適当に延長させることもでき、適用範囲を広くすることができる。
Moreover, since both
1 発電用セルスタック
2 補助発電用用セルスタック
10 ユニットセル
12 高分子電解質膜
13a 燃料極
13b 酸素極
16 アウターシール
18 酸素流路板
22 インナーシール
24 エンドプレート
26 タイ・ボルト
28 エンドガスケット
32 燃料分配マニホルド
36 Oリング
40 ナット
44 燃料流路
50 ナット
52 ブリーダバルブ
70 接続部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
高分子電解質膜と、該高分子電解質膜の両側に対向して設けられ、多孔性シート状カーボンに固体高分子電解質膜用樹脂およびカーボンを含む混合物をコーティングし、さらにPt(合金)および/またはPt(合金)担持カーボン、固体高分子電解質膜樹脂の混合物コーティングしてなる酸素極および燃料極と、前記酸素極側に隣接した流路板と、該流路板の外側および前記燃料極側の外側に隣接して設けられたセパレータ板とを含む前記ユニットセルを複数個積層してなる主発電用セルスタック、および
該発電用セルスタックに接続され、高分子電解質膜と、該高分子電解質膜の両側に対向して設けられ、多孔性シート状カーボンに固体高分子電解質膜用樹脂およびカーボンを含む混合物をコーティングし、さらにPt(合金)および固体高分子電解質膜樹脂の混合物をコーティングしてなる酸素極、多孔性シート状カーボンに固体高分子電解質膜用樹脂およびカーボンを含む混合物をコーティングし、さらにPt(合金)および/またはPt(合金)担持カーボン、固体高分子電解質膜樹脂の混合物コーティングしてなる水素極と、前記酸素極に隣接して設けられた流路板と、該流路板の外側および燃料極の外側に隣接して設けられたセパレータ板とを含むユニットセルを少なくとも1個有する補助発電用セルスタックであって、水の電気分解が可能な補助発電用セルスタック
を有することを特徴とする空気吸込み式燃料電池。 An end plate, a plurality of unit cells positioned between the two end plates, a fuel distribution manifold positioned at the center of the unit cell for supplying fuel thereto, and these members are integrated For this purpose, a single tie bolt passed through the fuel distribution manifold and the central portion of the cell portion, and the cell portion between the end plates screwed to both ends of the tie bolt and via an O-ring or the like An air suction type fuel cell having a fixing nut for tightening together,
A polymer electrolyte membrane, and a porous sheet-like carbon provided on both sides of the polymer electrolyte membrane, and coated with a mixture containing a resin for solid polymer electrolyte membrane and carbon; and further, Pt (alloy) and / or An oxygen electrode and a fuel electrode formed by coating a mixture of Pt (alloy) -supported carbon and a solid polymer electrolyte membrane resin, a flow path plate adjacent to the oxygen electrode side, an outer side of the flow path plate, and a fuel electrode side A main power generation cell stack formed by laminating a plurality of unit cells including a separator plate provided adjacent to the outside; a polymer electrolyte membrane connected to the power generation cell stack; and the polymer electrolyte membrane The porous sheet-like carbon is coated with a solid polymer electrolyte membrane resin and a mixture containing carbon, and is further coated with Pt (alloy) and solid carbon. An oxygen electrode formed by coating a polymer electrolyte membrane resin mixture and porous sheet-like carbon is coated with a solid polymer electrolyte membrane resin and a mixture containing carbon, and further supported with Pt (alloy) and / or Pt (alloy) A hydrogen electrode formed by coating a mixture of carbon and a solid polymer electrolyte membrane resin, a channel plate provided adjacent to the oxygen electrode, and provided adjacent to the outside of the channel plate and the outside of the fuel electrode. An air-breathing fuel cell comprising an auxiliary power generation cell stack having at least one unit cell including a separator plate and capable of electrolyzing water.
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- 2006-03-31 JP JP2006098349A patent/JP2007273300A/en active Pending
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