JP5395150B2 - バイオ燃料電池 - Google Patents
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Description
図1〜図4を参照すると、本実施例のバイオ燃料電池200は、少なくとも一つの電池単体100aを含む。前記電池単体100aは、膜電極10と、導流板22と、陽極室24と、を含む。前記膜電極10は、プロトン交換膜12と、該プロトン交換膜の一つの表面に設置された陰極電極14と、該プロトン交換膜12の一つの表面に対向する表面に設置された陽極電極13と、を含む。前記導流板22は、前記陰極電極14の、前記プロトン交換膜12に隣接する表面とは反対の表面に設置される。前記陽極室24は、バイオ燃料21を含む。前記陽極電極13は、前記バイオ燃料21の中に浸漬されている。
図6を参照すると、本実施例のバイオ燃料電池300は、複数の直列接続された電池単体300aを含む。前記電池単体300aの材料及び構造は、実施例1の電池単体100aと同じである。前記隣接する二つの電池単体300aの陽極電極13と陰極電極14とが電気的に接続される。具体的には、前記隣接する二つの電池単体300aにおいて、一つの前記電池単体300aの陽極電極13は、リードによって、もう一つの前記電池単体300aの導流板22に電気的に接続される。前記複数の電池単体300aが、直列接続される場合、前記バイオ燃料電池300の出力電圧は、前記複数の電池単体300aの出力電圧の合計である。
図7を参照すると、本実施例のバイオ燃料電池400は、複数の並列接続された電池単体400aを含む。前記複数の電池単体400aの陽極電極13同士間が電気的に接続される。それらの陰極電極14同士間が電気的に接続され、または該複数の陰極電極14に電気的に接続された複数の導流板22同士間が電気的に接続される。本実施例において、前記複数の電池単体400aの陽極電極13同士間が、リードによって、電気的に接続される。前記複数の陰極電極14に電気的に接続された複数の導流板22同士間が電気的に接続される。前記バイオ燃料電池400を動作させる場合、前記バイオ燃料電池400の出力電圧は、単一の前記電池単体400aの出力電圧であるが、その出力電流は、前記複数の電池単体400aの出力電流の合計である。
10 膜電極
12 プロトン交換膜
13 陽極電極
132 触媒担体
134 酵素触媒
14 陰極電極
16 触媒層
162 管状キャリア
164 触媒粒子
166 プロトン導体
18 気体拡散層
20 多孔膜
21 バイオ燃料
22 導流板
220 導流溝
24 陽極室
26 集電板
30 ガス供給排気装置
31 ガス管路
200、300、400 バイオ燃料電池
Claims (3)
- 少なくとも一つの電池単体を含むバイオ燃料電池において、
前記電池単体は、膜電極と、導流板と、陽極室と、を含み、
前記膜電極は、プロトン交換膜と、該プロトン交換膜の一つの表面に設置された陰極電極と、該プロトン交換膜の一つの表面に対向する表面に設置された陽極電極と、を含み、
前記陰極電極は、触媒層を含み、
前記導流板は、前記陰極電極の、前記プロトン交換膜に隣接する表面とは反対の表面に設置され、
前記陽極室は、バイオ燃料を含み、前記陽極電極が、前記バイオ燃料の中に浸漬され、
前記触媒層は、複数の管状キャリアと、該複数の管状キャリアの内壁の全ての表面に吸着された複数の触媒粒子と、該複数の管状キャリアの中に充填されたプロトン導体と、を含み、
前記複数の管状キャリアは、複数の反応気体チャンネルとして、反応気体を直接前記複数の触媒粒子の表面に拡散させ、
前記複数の管状キャリアは、電子伝導性を有し、
前記複数の管状キャリアの一端は、それぞれ前記プロトン交換膜に接続され、前記複数の管状キャリアの中に充填されたプロトン導体と、前記プロトン交換膜と、が接続されることを特徴とするバイオ燃料電池。 - 複数の直列接続された電池単体を含むバイオ燃料電池において、
単一の前記電池単体は、膜電極と、導流板と、陽極室と、を含み、
前記膜電極は、プロトン交換膜と、該プロトン交換膜の一つの表面に設置された陰極電極と、該プロトン交換膜の一つの表面に対向する表面に設置された陽極電極と、を含み、
前記陰極電極は、触媒層を含み、
前記導流板は、前記陰極電極の、前記プロトン交換膜に隣接する表面とは反対の表面に設置され、
前記陽極室は、バイオ燃料を含み、前記陽極電極が、前記バイオ燃料の中に浸漬され、
隣接する二つの前記電池単体のうち、一方の前記電池単体の陽極電極と他方の一方の前記電池単体の陰極電極とが電気的に接続され、
前記触媒層は、複数の管状キャリアと、該複数の管状キャリアの内壁の全ての表面に吸着された複数の触媒粒子と、該複数の管状キャリアの中に充填されたプロトン導体と、を含み、
前記複数の管状キャリアは、複数の反応気体チャンネルとして、反応気体を直接前記複数の触媒粒子の表面に拡散させ、
前記複数の管状キャリアは、電子伝導性を有し、
前記複数の管状キャリアの一端は、それぞれ前記プロトン交換膜に接続され、前記複数の管状キャリアの中に充填されたプロトン導体と、前記プロトン交換膜と、が接続されることを特徴とするバイオ燃料電池。 - 複数の並列接続された電池単体を含むバイオ燃料電池において、
単一の前記電池単体は、膜電極と、導流板と、陽極室と、を含み、
前記膜電極は、プロトン交換膜と、該プロトン交換膜の一つの表面に設置された陰極電極と、該プロトン交換膜の一つの表面に対向する表面に設置された陽極電極と、を含み、
前記陰極電極は、触媒層を含み、
前記導流板は、前記陰極電極の、前記プロトン交換膜に隣接する表面とは反対の表面に設置され、
前記陽極室は、バイオ燃料を含み、前記陽極電極が、前記バイオ燃料の中に浸漬され、
前記複数の電池単体の陽極同士間が電気的に接続され、それらの陰極同士間が電気的に接続され、または該複数の陰極に電気的に接続された複数の導流板同士間が電気的に接続され、
前記触媒層は、複数の管状キャリアと、該複数の管状キャリアの内壁の全ての表面に吸着された複数の触媒粒子と、該複数の管状キャリアの中に充填されたプロトン導体と、を含み、
前記複数の管状キャリアは、複数の反応気体チャンネルとして、反応気体を直接前記複数の触媒粒子の表面に拡散させ、
前記複数の管状キャリアは、電子伝導性を有し、前記複数の管状キャリアの一端は、それぞれ前記プロトン交換膜に接続され、前記複数の管状キャリアの中に充填されたプロトン導体と、前記プロトン交換膜と、が接続されることを特徴とするバイオ燃料電池。
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