JP2011208163A - Water electrolyzer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電解質膜の両側に給電体が設けられ、前記給電体にセパレータが積層されるとともに、一方の給電体と一方のセパレータとの間には、水を供給する水流路が形成され、他方の給電体と他方のセパレータとの間には、前記水が電気分解されて常圧よりも高圧な高圧水素を得る高圧水素流路が形成される単位セルを備え、複数の前記単位セルが積層される水電解装置に関する。 In the present invention, a power feeding body is provided on both sides of the electrolyte membrane, a separator is stacked on the power feeding body, and a water flow path for supplying water is formed between one power feeding body and one separator, A unit cell in which a high-pressure hydrogen flow path for obtaining high-pressure hydrogen higher than normal pressure is formed by electrolyzing the water between the other power supply body and the other separator is provided. The present invention relates to a laminated water electrolysis apparatus.
例えば、燃料ガスである水素ガスを製造するために、水電解装置が採用されている。この水電解装置は、水を分解して水素(及び酸素)を発生させるため、固体高分子電解質膜を用いている。固体高分子電解質膜の両面には、電極触媒層が設けられて電解質膜・電極構造体が構成されるとともに、前記電解質膜・電極構造体の両側には、給電体を配設してユニットが構成されている。 For example, a water electrolysis apparatus is employed to produce hydrogen gas that is a fuel gas. This water electrolysis apparatus uses a solid polymer electrolyte membrane in order to decompose water and generate hydrogen (and oxygen). Electrode catalyst layers are provided on both sides of the solid polymer electrolyte membrane to form an electrolyte membrane / electrode structure, and a power feeder is provided on both sides of the electrolyte membrane / electrode structure. It is configured.
そこで、複数のユニットが積層された状態で、積層方向両端に電圧が付与されるとともに、アノード側給電体に水が供給される。このため、電解質膜・電極構造体のアノード側では、水が分解されて水素イオン(プロトン)が生成され、この水素イオンが固体高分子電解質膜を透過してカソード側に移動し、電子と結合して水素が製造される。一方、アノード側では、水素と共に生成された酸素が、余剰の水を伴ってユニットから排出される。 Therefore, in a state where a plurality of units are stacked, a voltage is applied to both ends in the stacking direction, and water is supplied to the anode-side power feeding body. For this reason, water is decomposed and hydrogen ions (protons) are generated on the anode side of the electrolyte membrane / electrode structure, and the hydrogen ions permeate the solid polymer electrolyte membrane and move to the cathode side to bond with electrons. Thus, hydrogen is produced. On the other hand, on the anode side, oxygen produced together with hydrogen is discharged from the unit with excess water.
この種の設備として、例えば、特許文献1に開示された水電解装置が知られている。この水電解装置は、図8に示すように、固体高分子電解質膜を円盤状の陽極給電板1及び陰極給電板で挟んだセル2を、分離板を介して複数個重合している。陽極給電板1は、ケーシングを構成するケーシングリング3に外嵌されている。
As this type of equipment, for example, a water electrolysis apparatus disclosed in
陽極給電板1の電解質膜と接触しない側の面には、複数の溝4が互いに平行に設けられている。各溝4は、純水の流路を構成するとともに、発生する酸化剤ガスを流通させる流路も構成している。ケーシングリング3の内周面には、溝4に連通する周溝5が形成されるとともに、3つの貫通孔6a、6b及び6cが積層方向に貫通形成されている。
A plurality of
純水供給用の貫通孔6aと周溝5との間、純水及び酸素ガス排出用の貫通孔6bと前記周溝5との間には、これらを連通するための通孔7a、7bが形成されている。水素ガス排出用の貫通孔6cは、貫通孔6b側に近接して設けられており、水の電気分解により陰極給電板に発生する水素が、前記貫通孔6cに導出されている。
Between the
ところで、上記の水電解装置において、例えば、35MPa等の高圧水素を得る場合がある。その際、水素ガス排出用の貫通孔6cには、高圧水素が流通するため、前記貫通孔6cをシールするためのシール部材に耐圧性が求められており、前記シール部材の肉厚を大きく設定する必要がある。
By the way, in said water electrolysis apparatus, high pressure hydrogen, such as 35 Mpa, may be obtained, for example. At that time, since high-pressure hydrogen flows through the through
特に、ケーシングリング3は、図示しないが、他のケーシングリング及びセルと積層されるため、それぞれの貫通孔6c間にずれが生じ易い。従って、貫通孔6c間のずれに応じて、シール部材の寸法を大きく設定しなければならない。これにより、耐圧維持を図るために、シール部材の肉厚が増大してしまい、水電解装置全体が大型化するという問題がある。
In particular, although not shown, the casing ring 3 is laminated with other casing rings and cells, and therefore, a deviation is easily generated between the respective through
本発明はこの種の問題を解決するものであり、シール部材のコンパクト化を容易に図るとともに、高圧水素を良好に得ることが可能な水電解装置を提供することを目的とする。 The present invention solves this type of problem, and an object thereof is to provide a water electrolysis apparatus capable of easily reducing the size of a seal member and obtaining high-pressure hydrogen satisfactorily.
本発明は、電解質膜の両側に給電体が設けられ、前記給電体にセパレータが積層されるとともに、一方の給電体と一方のセパレータとの間には、水を供給する水流路が形成され、他方の給電体と他方のセパレータとの間には、前記水が電気分解されて常圧よりも高圧な高圧水素を得る高圧水素流路が形成される単位セルを備え、複数の前記単位セルが積層される水電解装置に関するものである。 In the present invention, a power feeding body is provided on both sides of the electrolyte membrane, a separator is stacked on the power feeding body, and a water flow path for supplying water is formed between one power feeding body and one separator, A unit cell in which a high-pressure hydrogen flow path for obtaining high-pressure hydrogen higher than normal pressure is formed by electrolyzing the water between the other power supply body and the other separator is provided. The present invention relates to a laminated water electrolysis apparatus.
この水電解装置は、単位セルの積層方向に延在し、水流路に水を供給する水連通孔と、前記単位セルの積層方向に延在し、前記水流路から残余の前記水及び生成された酸素を排出する排出連通孔と、前記単位セルの積層方向に延在し、高圧水素流路から高圧水素を排出する高圧水素連通孔とを設けている。 This water electrolysis apparatus extends in the stacking direction of the unit cells and supplies water to the water flow path, and extends in the stacking direction of the unit cells, and generates the remaining water from the water flow path. A discharge communication hole for discharging oxygen and a high-pressure hydrogen communication hole extending in the stacking direction of the unit cells and discharging high-pressure hydrogen from the high-pressure hydrogen flow path are provided.
そして、この水電解装置は、高圧水素連通孔に隣接し、第1位置決め部材が挿入される第1位置決め孔部と、水連通孔又は排出連通孔に隣接し、第2位置決め部材が挿入される第2位置決め孔部とを有するとともに、前記第1位置決め孔部は、前記第2位置決め孔部よりも高い寸法精度に設定されている。 The water electrolysis apparatus is adjacent to the high pressure hydrogen communication hole, adjacent to the first positioning hole portion into which the first positioning member is inserted, and to the water communication hole or discharge communication hole, and is inserted into the second positioning member. The first positioning hole is set with higher dimensional accuracy than the second positioning hole.
また、この水電解装置は、第1位置決め部材及び第2位置決め部材により複数の単位セル同士を位置決め保持して水電解ユニットが形成されるとともに、各水電解ユニットを構成し、互いに隣接するセパレータには、前記第1位置決め孔部及び前記第2位置決め孔部とは異なる位置に、少なくとも第1ユニット連結部材及び第2ユニット連結部材が挿入される少なくとも第1連結孔部及び第2連結孔部が形成されることが好ましい。 In addition, the water electrolysis apparatus is configured such that a plurality of unit cells are positioned and held by the first positioning member and the second positioning member to form a water electrolysis unit, and each water electrolysis unit is configured to be adjacent to each other separator Are at least a first connection hole and a second connection hole into which at least the first unit connection member and the second unit connection member are inserted at positions different from the first positioning hole and the second positioning hole. Preferably it is formed.
さらに、この水電解装置は、高圧水素連通孔の開口寸法が、水連通孔の開口寸法及び排出連通孔の開口寸法よりも小さな寸法に設定されることが好ましい。 Furthermore, in this water electrolysis apparatus, it is preferable that the opening size of the high-pressure hydrogen communication hole is set to be smaller than the opening size of the water communication hole and the opening size of the discharge communication hole.
本発明によれば、高圧水素連通孔に隣接する第1位置決め孔部は、水連通孔又は排出連通孔に隣接する第2位置決め孔部よりも高い寸法精度に設定されている。このため、各セパレータを積層して単位セルが構成される際、及び複数の前記単位セルが積層される際、各高圧水素連通孔同士が高精度に位置決めされる。 According to the present invention, the first positioning hole adjacent to the high-pressure hydrogen communication hole is set with higher dimensional accuracy than the second positioning hole adjacent to the water communication hole or the discharge communication hole. For this reason, when the unit cells are configured by stacking the separators and when the plurality of unit cells are stacked, the high-pressure hydrogen communication holes are positioned with high accuracy.
従って、各高圧水素連通孔をシールするシール部材は、可及的にコンパクト化され、耐圧性を確保するために必要な肉厚も、小さく設定することができる。これにより、水電解装置全体の小型化及び薄肉化が容易に図られる。 Therefore, the sealing member that seals each high-pressure hydrogen communication hole is made as compact as possible, and the wall thickness necessary for ensuring pressure resistance can be set small. Thereby, the whole water electrolysis apparatus can be easily reduced in size and thickness.
しかも、第2位置決め孔部は、第1位置決め孔部に比べて寸法精度が低く設定される。このため、第1位置決め部材が、寸法公差の厳しい第1位置決め孔部に挿入された状態で、第2位置決め部材を、第2位置決め孔部に容易に挿入することが可能になる。従って、水電解装置の組み立て作業性が良好に向上する。 Moreover, the dimensional accuracy of the second positioning hole is set lower than that of the first positioning hole. For this reason, it is possible to easily insert the second positioning member into the second positioning hole in a state where the first positioning member is inserted into the first positioning hole having a severe dimensional tolerance. Therefore, the assembly workability of the water electrolysis apparatus is improved satisfactorily.
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係る水電解装置10は、高圧水素製造装置を構成する。水電解装置10は、複数の単位セル12が鉛直方向(矢印A方向)又は水平方向(矢印B方向)に積層された水電解ユニット14aを備え、複数の水電解ユニット14aが積層されて積層体14が構成される。
As shown in FIG.1 and FIG.2, the
積層体14の積層方向一端(上端)には、ターミナルプレート16a、絶縁プレート18a及びエンドプレート20aが上方に向かって、順次、配設される。積層体14の積層方向他端(下端)には、同様にターミナルプレート16b、絶縁プレート18b及びエンドプレート20bが下方に向かって、順次、配設される。
At one end (upper end) in the stacking direction of the
水電解装置10は、例えば、矢印A方向に延在する4本のタイロッド22を介して円盤形状のエンドプレート20a、20b間を一体的に締め付け保持する。なお、水電解装置10は、エンドプレート20a、20bを端板として含む箱状ケーシング(図示せず)により一体的に保持される構成を採用してもよい。また、水電解装置10は、全体として略円柱体形状を有しているが、立方体形状等の種々の形状に設定可能である。
The
図1に示すように、ターミナルプレート16a、16bの側部には、端子部24a、24bが外方に突出して設けられる。端子部24a、24bは、配線26a、26bを介して電源28に電気的に接続される。陰極(カソード)側である端子部24aは、電源28のマイナス極に接続される一方、陽極(アノード)側である端子部24bは、前記電源28のプラス極に接続される。
As shown in FIG. 1,
図2〜図4に示すように、単位セル12は、略円盤状の電解質膜・電極構造体32と、この電解質膜・電極構造体32を挟持するアノード側セパレータ(一方のセパレータ)34及びカソード側セパレータ(他方のセパレータ)36とを備える。アノード側セパレータ34及びカソード側セパレータ36は、略円盤状を有するとともに、例えば、カーボン部材等で構成され、又は、鋼板、ステンレス鋼板、チタン板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属板をプレス成形して、あるいは切削加工した後に防食用の表面処理を施して構成される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
電解質膜・電極構造体32は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜38と、前記固体高分子電解質膜38の両面に設けられる円形状のアノード側給電体(第1の給電体)40及びカソード側給電体(第2の給電体)42とを備える。固体高分子電解質膜38の周縁部は、アノード側給電体40及びカソード側給電体42の外周から外方に突出している(図3及び図4参照)。
The electrolyte membrane /
固体高分子電解質膜38の両面には、アノード電極触媒層40a及びカソード電極触媒層42aが形成される。アノード電極触媒層40aは、例えば、Ru(ルテニウム)系触媒を使用する一方、カソード電極触媒層42aは、例えば、白金触媒を使用する。
An anode
アノード側給電体40及びカソード側給電体42は、例えば、球状アトマイズチタン粉末の焼結体(多孔質導電体)により構成される。アノード側給電体40及びカソード側給電体42は、研削加工後にエッチング処理される平滑表面部を設けるとともに、空隙率が10%〜50%、より好ましくは、20%〜40%の範囲内に設定される。
The anode-side
アノード側給電体40は、リング状の枠部材43の内周面に嵌合する。この枠部材43は、例えば、純チタンで構成される。アノード側セパレータ34とアノード側給電体40及び枠部材43との間には、流路プレート44が介装される。この流路プレート44は、複数の孔部又は開口部が形成され、又は、多孔質導電体で構成される。
The anode
図4に示すように、カソード側給電体42とカソード側セパレータ36との間には、前記カソード側給電体42を固体高分子電解質膜38に押圧させる荷重付与機構45が設けられる。荷重付与機構45は、皿ばね46を備えるとともに、この皿ばね46が皿ばねホルダ47を介してカソード側給電体42に荷重を付与する。
As shown in FIG. 4, a
図3に示すように、単位セル12の外周部には、セパレータ面方向外方に突出する第1突出部48a、第2突出部48b及び第3突出部48cが形成される。第1突出部48aには、積層方向である矢印A方向に互いに連通して、水(純水)を供給するための水供給連通孔50aが設けられる。
As shown in FIG. 3, a
第2突出部48bには、矢印A方向に互いに連通して、反応により生成された酸素及び使用済みの水を排出するための排出連通孔50bが設けられる。第3突出部48cには、積層方向である矢印A方向に互いに連通して、反応により生成された高圧水素を流すための高圧水素連通孔50cが設けられる。
The second projecting
高圧水素連通孔50cは、円形状を有する一方、水供給連通孔50a及び排出連通孔50bは、長円形状を有する。高圧水素連通孔50cの開口寸法は、水供給連通孔50aの開口寸法及び排出連通孔50bの開口寸法よりも小さな寸法に設定される。
The high-pressure
図3及び図4に示すように、アノード側セパレータ34には、水供給連通孔50aに連通する供給通路52aと、排出連通孔50bに連通する排出通路52bとが設けられる。アノード側セパレータ34の電解質膜・電極構造体32に向かう面34aには、供給通路52a及び排出通路52bに連通する第1流路(水流路)54が設けられる。この第1流路54は、アノード側給電体40の固体高分子電解質膜38に接触する接触面積範囲に対応する範囲内に設けられる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the anode-
カソード側セパレータ36には、高圧水素連通孔50cに連通する排出通路56が設けられる。カソード側セパレータ36の電解質膜・電極構造体32に向かう面36aには、排出通路56に連通する第2流路(高圧水素流路)58が形成される。この第2流路58は、カソード側給電体42の接触面積範囲に対応する範囲内に設けられる。
The cathode-
アノード側セパレータ34及びカソード側セパレータ36の外周端部を周回して、シール部材60a、60bが一体化される。このシール部材60a、60bには、例えば、EPDM、NBR、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、ブチルゴム、天然ゴム、スチレンゴム、クロロプレーン又はアクリルゴム等のシール材、クッション材、あるいはパッキン材が用いられる。
The
図3及び図4に示すように、アノード側セパレータ34の電解質膜・電極構造体32に向かう面34aには、第1流路54及びアノード側給電体40の外方を周回して第2シール部材62aを配設するための第2シール溝64aが形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
面34aには、水供給連通孔50a、排出連通孔50b及び高圧水素連通孔50cの外側を周回して、第3シール部材62b、第4シール部材62c及び第5シール部材62dを配置するための第3シール溝64b、第4シール溝64c及び第5シール溝64dが形成される。第2シール部材62a〜第5シール部材62dは、例えば、Oリングである。
On the
カソード側セパレータ36の電解質膜・電極構造体32に向かう面36aには、第2流路58及びカソード側給電体42の外方を周回して、第1シール部材66aを配設するための第1シール溝68aが形成される。
On the
面36aには、水供給連通孔50a、排出連通孔50b及び水素連通孔50cの外側を周回して、第3シール部材66b、第4シール部材66c及び第5シール部材66dを配置するための第3シール溝68b、第4シール溝68c及び第5シール溝68dが形成される。第1シール部材66a、第3シール部材66b〜第5シール部材66dは、例えば、Oリングである。
On the
アノード側給電体40の外方を周回する第2シール溝64aと、カソード側給電体42の外方を周回する第1シール溝68aとは、セパレータ積層方向(矢印A方向)に対し固体高分子電解質膜38を挟んで互いに異なる位置に設定される。
The
高圧水素連通孔50cの外方を周回する第5シール溝64dと、前記高圧水素連通孔50cの外方を周回する第5シール溝68dとは、矢印A方向に対し固体高分子電解質膜38を挟んで互いに異なる位置に設定される。
The
図3及び図5に示すように、アノード側セパレータ34には、第3突出部48cに高圧水素連通孔50cに隣接して第1位置決め孔部(ノック孔)70aが形成されるとともに、第1突出部48aに水供給連通孔50aに隣接して第2位置決め孔部(ノック孔)70bが形成される。
As shown in FIGS. 3 and 5, the anode-
第1位置決め孔部70aには、第1位置決めピン(第1位置決め部材)(ノックピン)72aが挿入される一方、第2位置決め孔部70bには、第2位置決めピン(第2位置決め部材)(ノックピン)72bが挿入される(図3参照)。第1位置決め孔部70aは、第2位置決め孔部70bよりも高い寸法精度に設定される。すなわち、第1位置決め孔部70aは、第2位置決め孔部70bよりも寸法公差が厳しく設定される。
A first positioning pin (first positioning member) (knock pin) 72a is inserted into the
なお、カソード側セパレータ36及び電解質膜・電極構造体32には、同様に第1位置決め孔部70aと第2位置決め孔部70bとが形成される。また、第2位置決め孔部70bは、第1突出部48aに代えて、第2突出部48bに排出連通孔50bに隣接して形成してもよい。
The
第1位置決めピン72a及び第2位置決めピン72bは、所定数の単位セル12に一体に挿入されて前記単位セル12同士を位置決め保持することにより、水電解ユニット14aを構成する。
The first positioning pins 72a and the second positioning pins 72b are integrally inserted into a predetermined number of
図6に示すように、各水電解ユニット14aは、互いに隣接するアノード側セパレータ34E及びカソード側セパレータ36Eを有する。図6及び図7に示すように、アノード側セパレータ34E及びカソード側セパレータ36Eには、第3突出部48cに、第1位置決め孔部70aとは異なる位置に第1連結孔部74aが形成されるとともに、第2突出部48bに、第2連結孔部74bが形成される。
As shown in FIG. 6, each
アノード側セパレータ34E及びカソード側セパレータ36Eは、各第1連結孔部74aにユニット連結ピン(第2ユニット連結部材)76aが挿入される一方、各第2連結孔部74bに第2ユニット連結ピン(第2ユニット連結部材)76bが挿入される。なお、3以上の連結孔部と3以上のユニット連結ピンとを備えてもよい。
In the
図1及び図2に示すように、エンドプレート20aには、水供給連通孔50a、排出連通孔50b及び高圧水素連通孔50cに連通する配管78a、78b及び78cが接続される。配管78cには、図示しないが、背圧弁(又は電磁弁)が設けられており、高圧水素連通孔50cに生成される水素の圧力を高圧に維持することができる。エンドプレート20a、20b間には、図示しない押し付け力付与装置により押し付け力が付与され、この状態で、前記エンドプレート20a、20bがタイロッド22を介して締め付けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2,
このように構成される水電解装置10の動作について、以下に説明する。
The operation of the
図1に示すように、配管78aから水電解装置10の水供給連通孔50aに水が供給されるとともに、ターミナルプレート16a、16bの端子部24a、24bに電気的に接続されている電源28を介して電圧が付与される。このため、図3に及図4示すように、各単位セル12では、水供給連通孔50aからアノード側セパレータ34の第1流路54に水が供給され、この水がアノード側給電体40内に沿って移動する。
As shown in FIG. 1, water is supplied from a
従って、水は、アノード電極触媒層40aで電気により分解され、水素イオン、電子及び酸素が生成される。この陽極反応により生成された水素イオンは、固体高分子電解質膜38を透過してカソード電極触媒層42a側に移動し、電子と結合して水素が得られる。
Accordingly, water is decomposed by electricity in the anode
このため、カソード側セパレータ36とカソード側給電体42との間に形成される第2流路58に沿って、水素が流動する。この水素は、水供給連通孔50aよりも高圧に維持されており、高圧水素連通孔50cを流れて水電解装置10の外部に取り出し可能となる。一方、第1流路54には、反応により生成した酸素と、使用済みの水とが流動しており、これらが排出連通孔50bに沿って水電解装置10の外部に排出される。
For this reason, hydrogen flows along the
この場合、第1の実施形態では、アノード側セパレータ34には、第3突出部48cに水素連通孔50cに隣接して第1位置決め孔部70aが形成されるとともに、第1突出部48aに水供給連通孔50aに隣接して第2位置決め孔部70bが形成されている。そして、第1位置決め孔部70aは、第2位置決め孔部70bよりも寸法公差が厳しく設定されている。
In this case, in the first embodiment, the
このため、電解質膜・電極構造体32を挟持してアノード側セパレータ34とカソード側セパレータ36とが積層され単位セル12が構成される際、及び複数の前記単位セル12が積層されて水電解ユニット14aが構成される際、各高圧水素連通孔50c同士が高精度に位置決めされる。
Therefore, when the
従って、図4に示すように、高圧水素連通孔50cをシールする第5シール部材62d及び第5シール部材66d同士を近接されることができ、第5シール溝64dと第5シール溝68dとの間隔Sは、可及的に近接して設定される。高圧水素連通孔50cに対するアノード側セパレータ34とカソード側セパレータ36とのずれ幅が、良好に小さくなるからである。
Therefore, as shown in FIG. 4, the
このため、第5シール部材62d及び第5シール部材66dは、有効にコンパクト化され、耐圧性を確保するために必要な肉厚も、小さく設定することが可能になる。これにより、水電解装置10全体の小型化及び薄肉化が容易に図られるという効果が得られる。
For this reason, the
しかも、第2位置決め孔部70bは、第1位置決め孔部70aに比べて寸法精度が低く設定されている。このため、第1位置決め部材72aが、寸法公差の厳しい第1位置決め孔部70aに挿入された状態で、第2位置決め部材72bを、第2位置決め孔部70bに容易に挿入することが可能になる。従って、水電解装置10の組み立て作業性が良好に向上する。
In addition, the
さらに、図6に示すように、各水電解ユニット14aは、互いに隣接するアノード側セパレータ34E及びカソード側セパレータ36Eを有している。そして、アノード側セパレータ34E及びカソード側セパレータ36Eは、各第1連結孔部74aに第1ユニット連結ピン76aが挿入される一方、各第2連結孔部74bに第2第1ユニット連結ピン76aが挿入されることにより、一体に位置決め保持されている。
Furthermore, as shown in FIG. 6, each
これにより、各水電解ユニット14a同士は、容易且つ正確に一体化され、積層体14の組み立て作業、すなわち、水電解装置10全体の組み立て作業が、効率的に遂行されるという利点が得られる。
Thereby, each
10…水電解装置 12…単位セル
14…積層体 14a…水電解ユニット
16a、16b…ターミナルプレート 18a、18b…絶縁プレート
20a、20b…エンドプレート 24a、24b…端子部
28…電源 32…電解質膜・電極構造体
34、34E…アノード側セパレータ 36、36E…カソード側セパレータ
38…固体高分子電解質膜 40…アノード側給電体
40a…アノード電極触媒層 42…カソード側給電体
42a…カソード電極触媒層 48a、48b、48c…突出部
50a…水供給連通孔 50b…排出連通孔
50c…高圧水素連通孔 54、58…流路
60a、60b、62a、62b、62c、62d、66a、66b、66c、66d…シール部材
64a、64b、64c、64d、68a、68b、68c、68d…シール溝
70a、70b…位置決め孔部 72a、72b…位置決めピン
74a、74b…連結孔部 76a、76b…ユニット連結ピン
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記単位セルの積層方向に延在し、前記水流路に前記水を供給する水連通孔と、
前記単位セルの積層方向に延在し、前記水流路から残余の前記水及び生成された酸素を排出する排出連通孔と、
前記単位セルの積層方向に延在し、前記高圧水素流路から前記高圧水素を排出する高圧水素連通孔と、
を設け、
前記高圧水素連通孔に隣接し、第1位置決め部材が挿入される第1位置決め孔部と、
前記水連通孔又は前記排出連通孔に隣接し、第2位置決め部材が挿入される第2位置決め孔部と、
を有するとともに、
前記第1位置決め孔部は、前記第2位置決め孔部よりも高い寸法精度に設定されることを特徴とする水電解装置。 A power feeding body is provided on both sides of the electrolyte membrane, a separator is stacked on the power feeding body, and a water flow path for supplying water is formed between one power feeding body and one separator, and the other power feeding body A unit cell in which a high-pressure hydrogen flow path for obtaining high-pressure hydrogen that is higher than normal pressure is obtained by electrolyzing the water between the first separator and the other separator, and in which the plurality of unit cells are stacked An electrolysis device,
A water communication hole extending in the stacking direction of the unit cells and supplying the water to the water flow path;
A discharge communication hole extending in the stacking direction of the unit cells and discharging the remaining water and generated oxygen from the water flow path;
A high-pressure hydrogen communication hole extending in the stacking direction of the unit cells and discharging the high-pressure hydrogen from the high-pressure hydrogen flow path;
Provided,
A first positioning hole adjacent to the high-pressure hydrogen communication hole and into which the first positioning member is inserted;
A second positioning hole portion adjacent to the water communication hole or the discharge communication hole and into which a second positioning member is inserted;
And having
The water electrolysis apparatus, wherein the first positioning hole is set with higher dimensional accuracy than the second positioning hole.
各水電解ユニットを構成し、互いに隣接する前記セパレータには、前記第1位置決め孔部及び前記第2位置決め孔部とは異なる位置に、少なくとも第1ユニット連結部材及び第2ユニット連結部材が挿入される少なくとも第1連結孔部及び第2連結孔部が形成されることを特徴とする水電解装置。 The water electrolysis apparatus according to claim 1, wherein a plurality of unit cells are positioned and held by the first positioning member and the second positioning member to form a water electrolysis unit,
At least a first unit connecting member and a second unit connecting member are inserted into the separators constituting each water electrolysis unit and adjacent to each other at positions different from the first positioning hole and the second positioning hole. A water electrolysis apparatus, wherein at least a first connection hole and a second connection hole are formed.
Priority Applications (1)
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JP2010073740A JP2011208163A (en) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | Water electrolyzer |
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ID=44939523
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Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014105340A (en) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Honda Motor Co Ltd | High pressure water electrolysis apparatus |
JP2016060944A (en) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | 本田技研工業株式会社 | Differential pressure type high-pressure water electrolysis apparatus |
JP2016089229A (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 本田技研工業株式会社 | Differential pressure high pressure water electrolysis device |
-
2010
- 2010-03-26 JP JP2010073740A patent/JP2011208163A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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