JP5111857B2 - 燃料電池 - Google Patents
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Description
また、上記特許文献1に示す従来の内部気化型DMFCにおいては、膜電極接合体のアノード触媒層側にアノード導電層を配置する操作と、カソード触媒層側カソード導電層を配置する操作とを個別に実施していたため、電池の組立てが煩雑となり組立工数の増加に伴って製造原価が上昇する問題点があった。
[化2]
(3/2)O2+6H++6e− → 3H2O ……(2)
発電反応が進行すると、前述した(2)式の反応などによってカソード触媒層2中に生成した水が、カソードガス拡散層4内を拡散して保湿板13に到達し、保湿板13によって蒸散を阻害され、カソード触媒層2中の水分貯蔵量が増加する。このため、発電反応の進行に伴ってカソード触媒層2の水分保持量がアノード触媒層3の水分保持量よりも多い状態を作り出すことができる。その結果、浸透圧現象によって、カソード触媒層2に生成した水がプロトン伝導性電解質膜6を通過してアノード触媒層3に移動する反応が促進されるため、アノード触媒層への水供給速度を燃料気化層のみに頼っていた場合に比べて向上することができ、前述した(1)式に示すメタノールの内部改質反応を促すことができる。このため、出力密度を高くすることができると共に、その高い出力密度を長期間に亘り維持することが可能となる。
以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。
アノード用触媒(Pt:Ru=1:1)担持カーボンブラックにパーフルオロカーボンスルホン酸溶液と水及びメトキシプロパノールを添加し、前記触媒担持カーボンブラックを分散させてペーストを調製した。得られたペーストをアノードガス拡散層5としての多孔質カーボンペーパに塗布することにより厚さが450μmのアノード触媒層3を有するアノード極を作製した。
カソード用触媒(Pt)担持カーボンブラックにパーフルオロカーボンスルホン酸溶液と水及びメトキシプロパノールを加え、前記触媒担持カーボンブラックを分散させてペーストを調製した。得られたペーストをカソードガス拡散層4としての多孔質カーボンペーパに塗布することにより厚さが400μmのカソード触媒層2を有するカソード極を作製した。
一方、実施例のようにカソード導電層およびアノード導電層を1枚の絶縁性フィルム上に貼り付けて形成することなく、カソード導電層およびアノード導電層を個別に形成し、それぞれカソード触媒層およびアノード触媒層に順次積層して発電部を形成した点以外は実施例と同様な手順で同一寸法を有する比較例に係る直接メタノール型燃料電池を組み立てた。
Claims (3)
- カソード触媒層とアノード触媒層との間にプロトン伝導性膜を配置した膜電極接合体と、上記膜電極接合体のカソード触媒層側に配置したカソード導電層と、上記カソード触媒層に空気を供給する空気導入口を有する外部ケースと、上記膜電極接合体のアノード触媒層側に配置したアノード導電層と、上記アノード触媒層に供給する液体燃料を貯留する液体燃料タンクとを具備する燃料電池であって、上記カソード導電層およびアノード導電層は1枚の絶縁性フィルム上に一体化された状態で二つ折りにされており、二つ折りにされた内部空間に上記膜電極接合体が収容されており、上記カソード触媒層において生成した水の蒸散を防止する保湿板が上記カソード導電層と外部ケースとの間に積層されていることを特徴とする燃料電池。
- 前記カソード導電層およびアノード導電層は、カソード触媒層およびアノード触媒層の形状に対応して複数の導電パターンから成ることを特徴とする請求項1記載の燃料電池。
- 前記絶縁性フィルムおよびカソード導電層には、空気をカソード触媒層に供給する空気流通口が穿設されており、この空気流通口の中心軸が、外部ケースに形成された空気導入口の中心軸と略一致するように構成したことを特徴とする請求項1記載の燃料電池。
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