JPH01154468A - Liquid fuel cell - Google Patents

Liquid fuel cell

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JPH01154468A
JPH01154468A JP62311992A JP31199287A JPH01154468A JP H01154468 A JPH01154468 A JP H01154468A JP 62311992 A JP62311992 A JP 62311992A JP 31199287 A JP31199287 A JP 31199287A JP H01154468 A JPH01154468 A JP H01154468A
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JP
Japan
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electrode
fuel cell
electrolyte
fuel
liquid fuel
Prior art date
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Application number
JP62311992A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Tsukui
津久井 勤
Ryota Doi
良太 土井
Toshio Shimizu
利男 清水
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465Details of groupings of fuel cells
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • HELECTRICITY
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    • H01M8/1009Fuel cells with solid electrolytes with one of the reactants being liquid, solid or liquid-charged
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Abstract

PURPOSE:To prevent electrolyte leakage and to decrease short circuit caused by an electrolyte by using a rib-installed electrode comprising a porous carbon substrate in one electrode, and lowering the ends of the ribs at the ends of the electrode. CONSTITUTION:A rib-installed electrode 3-3 comprising porous carbon substrate is used as one electrode, and cuts 10-1 are installed in the end rib 7-6 to lower them than middle ribs 7-5. The side where electrolyte leakage may arise is easily covered with an adhesive sheet or tape, and step difference at the edge between an electrolyte layer and a flat separator 9-2 is eliminated to make the assembly of a unit 15 easy. The sealability is moreover increased by forming the end of the electrode with a dense layer or two color plastic. When the unit 15 is assembled, the electrolyte layer is shortened than the rib-installed electrode and a filler is packed. Short circuit caused by electrolyte and electrolyte leakage are prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液体を燃料とする燃料電池に係り、特に!Rに
軽減に好適な電極を使用する場合のシールと液短絡防+
hに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a fuel cell using liquid as fuel, and particularly! Seal and liquid short circuit prevention when using electrodes suitable for reducing R+
Regarding h.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の燃料電池で液体を燃料とする燃料電池の一例を第
2図(電気学会雑誌vol、104、Na]、P、42
(昭59−1.))に示す。同図はヒドラジンを燃料と
するもので、アルカリ性の電解液保持の枠1−1があり
、その両側に端子2−2をもつ平板形の燃料極2−1−
1と空気ji@2−1−2が配置される。更に、その外
側にはそれぞれ、燃料室3−3−と空気室3−2が配置
される。この方式は内部マニホールドと呼ばれ、燃料(
電解液と燃料の混合液でアノライトと云う)の供給液4
−1と排出液4−2ならびに空気の供給ガス5−1と排
出ガス5−2の通路が燃料室3−1や空気室3−2を構
成する枠内に設けられていることである。また、生成ガ
ス6が燃料供給系の上部より排出される。このように、
電極は平板のもので金属の燃結からなる為孔体に触媒が
添着されたものである。そのため重量増となっている。
An example of a conventional fuel cell that uses liquid as fuel is shown in Figure 2 (Journal of the Institute of Electrical Engineers of Japan Vol. 104, Na), P. 42.
(Sho 59-1.)). The figure uses hydrazine as fuel, and has a frame 1-1 for holding an alkaline electrolyte, and a flat fuel electrode 2-1-1 with terminals 2-2 on both sides.
1 and air ji@2-1-2 are placed. Furthermore, a fuel chamber 3-3- and an air chamber 3-2 are arranged on the outside thereof, respectively. This method is called an internal manifold, and the fuel (
Supply liquid 4 of a mixture of electrolyte and fuel called anolyte
-1 and exhaust liquid 4-2, as well as passages for air supply gas 5-1 and exhaust gas 5-2, are provided within the frames constituting the fuel chamber 3-1 and the air chamber 3-2. Further, the generated gas 6 is discharged from the upper part of the fuel supply system. in this way,
The electrode is a flat plate made of sintered metal, with a catalyst attached to a hole. This results in an increase in weight.

第3図は他の公知例である。同図は、酸性電解液を用い
たメタノールを燃料とする燃料電池で、電解(6層1−
2を介して、カーボン多孔質の平板状の基体に触媒を添
着した燃料極2−.1−1と空気極2−1−2が組み合
わされ、それぞれの外側に燃料室3−1を形成し集電の
働きをする中間リブ部7−1と端部リブ部7−2をもつ
カーボンセパレータ8と、空気室3−2を形成し、集電
の働きをする中間リブ部7−3と端部リブ部7−4をも
つリブ付カーボンセパレータ8があり、これらが何層か
にわたって積層される。燃料の供給液4−1と排出液4
−2が燃料室3−1−を通して行われ、上部より生成ガ
ス6が排出される。また、空気の供給ガス5−1と排出
ガス5−2は空気室3−2を通して行われる。酸性形電
解液であるため電極基体として廉価な金属は見あたらず
、カーボン主体の構成となる。この場合、電極基体は多
孔質で軽くなるが、気密なリブ付カーボンセパレータ8
は加工の関係もあって薄形化が難しく重量増の原因とな
っている。
FIG. 3 shows another known example. The figure shows a fuel cell that uses methanol as fuel and uses an acidic electrolyte.
2, a fuel electrode 2-. 1-1 and air electrode 2-1-2 are combined to form a fuel chamber 3-1 on the outside of each, and have an intermediate rib portion 7-1 and an end rib portion 7-2 that function as current collectors. There is a separator 8, and a ribbed carbon separator 8 which forms an air chamber 3-2 and has an intermediate rib part 7-3 and an end rib part 7-4 that serve as current collectors, and these are laminated in several layers. be done. Fuel supply liquid 4-1 and discharge liquid 4
-2 is carried out through the fuel chamber 3-1-, and the generated gas 6 is discharged from the upper part. Further, the air supply gas 5-1 and exhaust gas 5-2 are passed through the air chamber 3-2. Since it is an acidic electrolyte, inexpensive metals cannot be found as electrode substrates, and the electrode base is composed mainly of carbon. In this case, the electrode substrate is porous and light, but the airtight ribbed carbon separator 8
Due to the processing involved, it is difficult to make the product thinner, which causes an increase in weight.

以上のように、液体を燃料とする燃料電池では全般的に
みて重量減を達成することが難しい状況にある。
As described above, it is generally difficult to achieve weight reduction in fuel cells that use liquid as fuel.

これに対して、ガスが燃料の例えば水素ガスを燃料とす
るりん酸形燃料電池では、第4図(第26回電池討論会
予稿集(電気化学協会電池技委員会主催)NQ2B−0
4,P、162(昭6O−11))に見るように、電解
質1−3を介して多孔質カーボン基体からなるリブ付の
燃料極2−3−1と空気極2−3−2が採用されている
。水素燃料の供給ガス4−3は燃料極2−3−1に設う
けた中間リブ7−5−1間の燃料室3−3−1を通して
排出ガス4−4として排出される。また、空気の供給ガ
ス5−3は空気極2−3−2に設うけた中間リブ7−5
−2間の空気室3−3−2を通して排出ガス5−4とし
て排出される。集電は各電極の中間リブ部7−5と端部
リブ7−6から気密な平板のセパ1ノータ9−1を通し
て行われる。この構造では、平板セパレータ9−1が薄
くでき、多孔質のリブ付電極2−3、が軽くできるため
、全体として軽量化できる。
On the other hand, in a phosphoric acid fuel cell that uses gas as fuel, for example hydrogen gas,
4, P, 162 (Sho 6O-11)), a fuel electrode 2-3-1 and an air electrode 2-3-2 with ribs made of a porous carbon substrate are used with an electrolyte 1-3 interposed between them. has been done. The hydrogen fuel supply gas 4-3 is discharged as exhaust gas 4-4 through the fuel chamber 3-3-1 between the intermediate ribs 7-5-1 provided on the fuel electrode 2-3-1. Further, the air supply gas 5-3 is supplied to an intermediate rib 7-5 provided on the air electrode 2-3-2.
-2 is discharged as exhaust gas 5-4 through the air chamber 3-3-2. Current collection is carried out from the intermediate rib portion 7-5 and end rib portion 7-6 of each electrode through an airtight flat plate separator 9-1. In this structure, the flat plate separator 9-1 can be made thinner and the porous ribbed electrode 2-3 can be made lighter, so that the overall weight can be reduced.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

」−記従来技術は、液体燃料電池の重量の点については
配慮がされておらず、重量増となっていた。
In the prior art, no consideration was given to the weight of the liquid fuel cell, resulting in an increase in weight.

しかしながら、電解液による短絡や液ちれかあって軽量
化が難しい問題があった。
However, there were problems in that it was difficult to reduce the weight due to short circuits and liquid leakage caused by the electrolyte.

本発明の目的はこれらの問題点を解決して軽量化を図る
ことにある。
An object of the present invention is to solve these problems and achieve weight reduction.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

従来の液体燃料電池では電極がプレートタイプで、金属
の燃結板で重量増になること、多孔質カーボン板使用の
場合にはリブ付カーボンセパレータを用いておりこれが
重量増になって電池全体の60〜70%にもなっていた
In conventional liquid fuel cells, the electrodes are plate-type, and the metal combustion plate increases the weight.If a porous carbon plate is used, a carbon separator with ribs is used, which increases the weight of the entire battery. It was as high as 60-70%.

そのため、前記第4図に示したような多孔質カーボンか
らなるリブ付電極が考えられるが、燃料が液体であり、
電解液の混合したアノライトとして燃料室に供給される
こともあって、電解液による短絡がさけられず、これを
防止する技術が難しいことが一つの大きな原因であった
。他の一つは液体を使用することから、ガスのみの場合
のようにはいかず、端部シールの問題があった。この2
点を解決しなければならないことが最大の原因である。
Therefore, a ribbed electrode made of porous carbon as shown in FIG. 4 can be considered, but the fuel is liquid,
One of the major causes is that short circuits caused by the electrolyte are unavoidable because the anolyte mixed with the electrolyte is supplied to the fuel chamber, and the technology to prevent this is difficult. The other method uses liquid, so it does not work as well as gas only, and there is a problem with end sealing. This 2
The biggest reason is that the points have to be resolved.

しかし、この困難性を解決するため、リブ付電極端部の
リブ部に加工を施してシールしやすいようにしたこと、
外部マンホールド方式を採用して、マニホールド内に仕
切板をもうけることや、電解液を用いずに、電解質とし
てゲル状の有機高分子酸を用いることで成獣による電極
の損傷や電力損失を防止するようにした。
However, in order to solve this difficulty, the rib part of the ribbed electrode end was processed to make it easier to seal.
By adopting an external manhold method and installing a partition plate inside the manifold, and by using a gel-like organic polymeric acid as the electrolyte instead of using an electrolyte, damage to the electrodes and power loss by adult animals is prevented. I did it like that.

更に、液もれ防止のため、リブ付電極端部に樹脂のコー
ティングをするか含浸硬化させるかあるいは2色成形に
よって端部を密組成とするかプラスチックの射出成型な
どの採用によりシール性は向上する。
Furthermore, in order to prevent liquid leakage, the sealing performance is improved by applying resin coating or impregnation hardening to the end of the ribbed electrode, making the end a dense composition by two-color molding, or using plastic injection molding. do.

更に、電極と電解質の一体化したユニットや平板セパレ
ータと組み合せ時にパテヤ樹脂のつめ物やコーティング
を施すことでシール性は向上する。
Furthermore, when combined with an integrated electrode and electrolyte unit or a flat separator, the sealing performance can be improved by applying pateya resin filling or coating.

〔作用〕[Effect]

第1図に示すように、多孔質リブ付電極2−3の端部リ
ブ部7−6に図に示すように切り込み10−1を入れて
中間リブ部7−5より低くすることで、第5図に示すよ
うに粘着シートやテープ12−1が液もれしやすい側面
をおおいやすくでき電解質層1−2や平板セパレータ9
−2との間に端部で段差がなくユニット15を組み立て
やすくしている。
As shown in FIG. 1, a notch 10-1 is made in the end rib portion 7-6 of the porous ribbed electrode 2-3 to make it lower than the intermediate rib portion 7-5. As shown in Figure 5, the adhesive sheet or tape 12-1 can be used to easily cover the side surfaces that are prone to leaking, such as the electrolyte layer 1-2 or the flat separator 9.
-2, there is no step at the end, making it easy to assemble the unit 15.

また、電極端部を密の層かプラスチックの2色成形にす
ることで更にシール性をよくすることができる。
In addition, the sealing performance can be further improved by forming the electrode end with a dense layer or two-color molding of plastic.

次に、ユニット15を組み立てる場合には電解’lをリ
ブ付電極より短かめにし、これにつめ物をして液シール
と電極間の短絡を防1卜する。同時に第8図に示すよう
に片方がリブ付電極でない場合には、ユニット15の電
解質層1−2と両電極にまたがった粘着シートあるいは
テープによりおおったシールを施すことで液もれなくす
ることができる。一方、液短絡を防止するためには、第
12図に示したように、燃料供給用外部マニホールドを
採用し、この内部に仕切板22をもうけることで液通路
を制限し電極の損傷や電力損失を抑えることができる。
Next, when assembling the unit 15, the electrolyte is made shorter than the ribbed electrode and padded to prevent a short circuit between the liquid seal and the electrode. At the same time, as shown in Figure 8, if one side is not a ribbed electrode, leakage can be prevented by applying a seal covering the electrolyte layer 1-2 of the unit 15 and both electrodes with an adhesive sheet or tape. . On the other hand, in order to prevent liquid short circuits, as shown in Fig. 12, an external fuel supply manifold is adopted, and a partition plate 22 is provided inside this manifold to restrict the liquid passage, thereby preventing damage to the electrodes and power loss. can be suppressed.

更に、この液短絡を全くなくすために、電解液を用いな
いのが最大の改良であり、高分子電解質を用いることで
、燃料と水の混合液の供給でよく上記目的が達成される
Furthermore, in order to completely eliminate this liquid short circuit, the greatest improvement is not to use an electrolyte, and by using a polymer electrolyte, the above objective can be achieved by simply supplying a mixture of fuel and water.

〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。同図
は多孔質のリブ付カーボン電極2−3で。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIG. The figure shows a porous ribbed carbon electrode 2-3.

触媒はリブと反対側のフラット面に添着されているtそ
こでシール性をよくするため電極端部リブ部7−6中に
切り込み10−1を両側にもうけている。同図で燃料や
空気を供給する室3−3を構成する中間リブ部7−5が
形成されている。なお。
The catalyst is attached to the flat surface on the opposite side from the ribs.Therefore, in order to improve sealing performance, cuts 10-1 are provided in the electrode end rib portion 7-6 on both sides. In the figure, an intermediate rib portion 7-5 is formed that constitutes a chamber 3-3 for supplying fuel and air. In addition.

同図は燃料極、空気極いずれの用途にも使用できる。更
に他の実施例は第5図に示すようで、リブ付電極2−3
の端部リブ部7−6と触媒層のあるフラット面端部にも
切り込み11−1を入れて、端部全体を粘着のテープあ
るいはシート12−1でおおってシールするようにした
ものである。
The figure can be used for both fuel electrode and air electrode applications. Still another embodiment is shown in FIG. 5, in which the ribbed electrode 2-3
A notch 11-1 is also made in the end rib part 7-6 and the flat surface end where the catalyst layer is located, and the entire end is covered and sealed with adhesive tape or sheet 12-1. .

次に他の実施例として、第6図に示すように、リブ付電
極2−4の端部7−6を樹脂モールド13−1したもの
で、ここからの液もれ防止に一層の効果がある。樹脂モ
ールド13−1の代わりに。
Next, as another example, as shown in FIG. 6, the end portion 7-6 of the ribbed electrode 2-4 is molded with resin 13-1, which is more effective in preventing liquid leakage from there. be. Instead of resin mold 13-1.

樹脂のコーティング、更には2色成形によるプラスチッ
ク化やカーボン材質でも気密化した方法によってもシー
ル性が得られることは云うまでもない。
Needless to say, sealing properties can be obtained by resin coating, plasticization by two-color molding, or airtightness using carbon material.

次に他の一実施例は、第7図に示すようで電解質層1−
2と両電極2−4をユニット15として構成する場合の
例である。
Next, another embodiment is shown in FIG.
2 and both electrodes 2-4 are configured as a unit 15.

同図では、燃料供給系が下部から上部へ右側の燃料極2
−4−1のリブ部7−5−1で形成された燃料室3−3
−1を通して行われる。空気供給系は手前から奥方向へ
左側の空気極2−4−2のリブ部7−5−2で形成され
た空気室3−3−2を通して行われる。
In the same figure, the fuel supply system runs from the bottom to the top of the fuel electrode 2 on the right.
-Fuel chamber 3-3 formed by rib portion 7-5-1 of 4-1
-1. The air supply system runs from the front to the back through an air chamber 3-3-2 formed by the rib portion 7-5-2 of the left air electrode 2-4-2.

各電極端部のシールは前記第5図に示した方法で行われ
る。電解質層1−2と両電極2−4を組み合せをユニッ
ト15化には同図(b)に示すように、電解質層1−2
を短かくしてするが、リブ付電極2−4の端部シール部
12−1にかかるようにして電極間の液短絡を防止でき
るようにする。
The end portion of each electrode is sealed by the method shown in FIG. 5 above. To combine the electrolyte layer 1-2 and both electrodes 2-4 into a unit 15, as shown in FIG.
Although it is shortened, it is made so that it covers the end seal portion 12-1 of the ribbed electrode 2-4, thereby preventing a liquid short circuit between the electrodes.

この状態で樹脂のつめ物14−1を行い液もれのないよ
うにする。ユニット15して組み合せた状況は同図(a
)の通りである。
In this state, the resin filling 14-1 is performed to prevent liquid leakage. The situation when unit 15 is combined is shown in the same figure (a
) is as follows.

更に、ユニット15化にあたっては1例えば−方が従来
通りのフラット電極2−1−1の場合には、第8図のよ
うに、ユニットの両端部で粘着シー1へやテープによる
シール17−1が施すことができる一層の強固なシール
が可能となる。第8図はリブ付電極が空気極の場合を示
しであるが、反対であってもよい。他のユニット15化
の実施例は第9図に示すようである。この例は、燃料極
2−1−1のサイドにもうけた燃料タンクから燃料が入
いる構造のものである。この場合、電極のそれぞれの端
部シール12−1を施したあと、ユニット15化にあた
って、図中に示した一■一端部で電解lα層2−1と両
電極を一体にシール17−]−することができる。
Furthermore, when forming the unit 15, if the one side is a conventional flat electrode 2-1-1, as shown in FIG. This enables an even stronger seal to be applied. Although FIG. 8 shows the case where the ribbed electrode is an air electrode, the opposite may be used. Another embodiment of unit 15 is shown in FIG. This example has a structure in which fuel is supplied from a fuel tank provided on the side of the fuel electrode 2-1-1. In this case, after each end of the electrode is sealed 12-1, when forming the unit 15, the electrolytic lα layer 2-1 and both electrodes are integrally sealed 17-]- at one end shown in the figure. can do.

次に、セパレータ9−2も含めたシール横i告について
一実施例を第10図に示す。
Next, FIG. 10 shows an embodiment of the seal including the separator 9-2.

第7図に示した実施例のユニット15に両側にフラット
なセパレータ9−2を当てるが、電極端部の切り込み1
1−1を少し大きめにしておいて、このすきまに樹脂や
パテ16−1づめを行った例である。これを基本構成と
して複数個積層して燃料電池として仕上げられる。
A flat separator 9-2 is placed on both sides of the unit 15 of the embodiment shown in FIG.
This is an example in which 1-1 is made a little larger and resin or putty 16-1 is applied to this gap. With this as the basic structure, multiple cells can be stacked together to form a fuel cell.

この状況を示したのが第1J図で、燃料供給用マニホー
ルド18を通して燃料(電解液との混合)4−1の供給
と排液4−2で循環される。空気5−1はマニホールド
18−3を通し、排ガス5−2として排出される。
This situation is shown in FIG. 1J, where the fuel (mixed with electrolyte) 4-1 is supplied and the drained liquid 4-2 is circulated through the fuel supply manifold 18. Air 5-1 passes through manifold 18-3 and is discharged as exhaust gas 5-2.

この燃料供給用マニホールド18内部は電解液による液
短絡の防止のため第12図に示すような構造を採用した
。この例は、ユニット2セルを一括して仕切板22によ
りマニホールド8−1内部で仕切りを入れた例である。
The inside of this fuel supply manifold 18 has a structure as shown in FIG. 12 in order to prevent short circuits caused by the electrolyte. In this example, two cells of the unit are collectively partitioned by a partition plate 22 inside the manifold 8-1.

これはパテ23ずめによってマニホールド外ぶた固定し
ている。なお、燃料アノライト4−1は燃料供給口24
より供給される。燃料排出口のもつマニホールド8−2
も同様の構造になっている。
This is fixed to the manifold outer lid with 23 pieces of putty. Note that the fuel anolite 4-1 is connected to the fuel supply port 24.
Supplied by Manifold 8-2 with fuel outlet
has a similar structure.

なお、第12図では、2セルごとに冷却用の空気孔21
がもうけてあり、温度上昇の精度によって風量調節し、
一定温度で燃料電池の運転を可能にしている。
In addition, in FIG. 12, cooling air holes 21 are provided for every two cells.
The air volume is adjusted according to the accuracy of temperature rise.
This allows fuel cells to operate at a constant temperature.

次に、液短絡を防止する他の実施例を第13図に示す。Next, FIG. 13 shows another embodiment for preventing liquid short circuit.

同図は、燃料中に混合した電解液(硫酸など)を使わず
、電解質の固定化を図るものである。こうすることによ
り燃料と水の混合液の供給ですむことになり、上記のよ
うなマニホールド8内部の仕切り板22も不要となるば
かりでなく、電解液のある場合よりはるかにシール性が
よくなる。
This figure shows an attempt to fix the electrolyte without using an electrolyte (such as sulfuric acid) mixed with the fuel. By doing so, only a mixture of fuel and water can be supplied, and the partition plate 22 inside the manifold 8 as described above is not only unnecessary, but also the sealing performance is much better than when an electrolyte is used.

その実施例は、第13図に一例を示したが、電解質層1
−2−1として酸性型では強酸であるスルホン酸基のも
つゲル状の有機高分子酸を用いることである。これには
、ベース樹脂がスチレンやフルオロカーボン、スチレン
−ジビニルベンゼン、スチレンブタジェンなどの共重合
体がある。架橋は高くするとイオン交換膜のように固く
なるので、水の存在下でイオンは解離するが溶は出さな
い程度に架橋されゲル状となっているのが好ましい。
An example of the embodiment is shown in FIG. 13, and the electrolyte layer 1
-2-1 In the acid type, a gel-like organic polymeric acid having a sulfonic acid group, which is a strong acid, is used. These include copolymers in which the base resin is styrene, fluorocarbon, styrene-divinylbenzene, styrene-butadiene, or the like. If the degree of crosslinking is high, it will become hard like an ion exchange membrane, so it is preferable that the membrane be crosslinked to the extent that ions are dissociated in the presence of water but not eluted, resulting in a gel-like state.

更に、触媒層(2−4−1,1,2−4−22)の中の
イオン伝導を行わせるため、−1=、記と同様の材料の
他ポリリン酸系の縮合材を含浸あるいは混合した触媒層
中の電解質20を形成させる。このようなことで、電解
液を使わなくても燃料電池の高性能が可能となる。
Furthermore, in order to perform ion conduction in the catalyst layer (2-4-1, 1, 2-4-22), -1=, in addition to the same material as described above, a polyphosphoric acid-based condensation material is impregnated or mixed. An electrolyte 20 is formed in the catalyst layer. This allows fuel cells to achieve high performance without the use of electrolytes.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、リブ付電極を使用した液体使用の燃料
電池ひも液もれの防止が可能となり、加えて電解液によ
る短絡で電極の損傷や電力損失をともなうがこれを大幅
に低減できるかなくすことができる。
According to the present invention, it is possible to prevent fluid leakage from a fuel cell string using a liquid using a ribbed electrode, and in addition, it is possible to significantly reduce or eliminate short circuits caused by electrolyte, which can cause electrode damage and power loss. be able to.

このように、リブ付電極は水素燃料等のガス燃料では使
用されていたものの、液体を燃料する燃料電池は不可能
か非常に難しいとされていたが、これを本発明によって
達成でき、現在メタノール燃料電池で本体の60〜70
%を占めるリブ付セパレータに代ってプレートの薄いセ
パレータが使えるようになるので、60%以上の重量低
減が可能となる。そのため汎用品としての用途が広がる
ことが期待される。
Although ribbed electrodes have been used for gas fuels such as hydrogen fuel, it was considered impossible or extremely difficult to create fuel cells that use liquid fuel, but this has been achieved through the present invention, and now methanol 60 to 70 of the main body with fuel cells
Since a thin plate separator can be used in place of the ribbed separator, which accounts for 30% of the total weight, it is possible to reduce the weight by 60% or more. Therefore, it is expected that its use as a general-purpose product will expand.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示すリブ付電極を示す図、
第2図、第3図は従来例のユニット構成を示す〃■理図
、第4図は水素ガス燃料の燃料電池の従来例のユニット
構成を示す図、第5図、第6図は本発明の他の実施例を
示すリブ付電極を示す図、第7図〜第9図は本発明のユ
ニット化した一実施例を示す図、第10図はユニットに
セパレータを構成した図、第11図は積層電池とした実
施例を示す図、第12図は燃料供給用マニホールド内部
の断面図、第13図は電解質の固定化を図ったユニット
の原理図を示す。 7−6・・・リブ付電極端部のリブ部、10−1・・・
リブ付電極端部のリブ部にもうけた切り込み、11−1
・・・リブ付電極端部と反対側にもうけた切り込み、1
2−1・・・粘着テープあるいはシート、13−1・・
・リブ付電極端部の樹脂モールド、14−1・・・電解
質層と両電極間のつめ物、15・・・ユニット。 16・・・ユニットとセパレータ間のシールする樹脂や
パテ状つめ物、17−1・・・ユニット間の端部をシー
ルする粘着テープあるいはシート、18−1゜2・・・
燃料供給排出用マニホールド、18−2・・・空気供給
用マニホールド、1−2−1・・・高分子M[第1(2
1 茅2 図 乙 介 第4図 茅 S 図 第 4図 1′o−う 第]I21 (へ)(lD) 古 第3図 ■■ T−1 第 9 図 第 10図 第11図 ↑ ↑
FIG. 1 is a diagram showing a ribbed electrode showing an embodiment of the present invention;
Figures 2 and 3 show the unit configuration of a conventional example. Figure 4 shows the unit configuration of a conventional example of a hydrogen gas fuel fuel cell. Figures 5 and 6 show the invention. Figures 7 to 9 are diagrams showing a unitized embodiment of the present invention, Figure 10 is a diagram in which a separator is configured in the unit, and Figure 11 is a diagram showing a ribbed electrode showing another embodiment of the present invention. 12 is a cross-sectional view of the inside of a fuel supply manifold, and FIG. 13 is a diagram showing the principle of a unit in which electrolyte is immobilized. 7-6... Rib part of the end of the ribbed electrode, 10-1...
Notch made in the rib part of the end of the ribbed electrode, 11-1
...Notch made on the opposite side of the ribbed electrode end, 1
2-1... Adhesive tape or sheet, 13-1...
・Resin mold for the end of the ribbed electrode, 14-1... Filler between the electrolyte layer and both electrodes, 15... Unit. 16...Resin or putty-like filler for sealing between units and separators, 17-1...Adhesive tape or sheet for sealing ends between units, 18-1゜2...
Fuel supply and discharge manifold, 18-2... Air supply manifold, 1-2-1... Polymer M [first (2nd
1 Chiga 2 Figure Otsusuke Figure 4 Kaya S Figure 4 Figure 1'o-u] I21 (to) (lD) Old Figure 3 ■■ T-1 Figure 9 Figure 10 Figure 11 ↑ ↑

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、液体を燃料とする燃料電池において、燃料極と空気
極のうち少なくとも一方の電極に多孔質のカーボン基体
からなるリブ付電極を使用し、しかも電極端部のリブ部
の端を低くしたことを特徴とする液体燃料電池。 2、特許請求の範囲第1項において、電極端部のリブ部
の端の低くしたところを利用して粘着性シートあるいは
テープで電極端部をシールすることを特徴とする液体燃
料電池。 3、特許請求の範囲第1項において、電極端部のリブ部
に樹脂含浸あるいは樹脂コートするか2色成形などによ
つて密度の高い層を形成することを特徴とする液体燃料
電池。 4、特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1項
において、電解質層を介して両電極を組み立てた後、端
部を粘着性シートあるいはテープでこれら3層を一体に
シールするか樹脂のコートによつてシールしユニット化
することを特徴とする液体燃料電池。 5、特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれか1項
において、電解質層と両電極を一体にシールしたユニッ
トにセパレータを重ね、端部で樹脂コートあるいはつめ
物によつてシールすることを特徴とする液体燃料電池。 6、特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれか1項
において、ユニットとセパレータの複数個積層後、燃料
供給用ならびに空気供給用外部マニホールドを取り付け
たことを特徴とする液体燃料電池。 7、特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれか1項
において、燃料供給用マニホールド内を1〜3ユニット
の間で仕切板により区画したことを特徴とする液体燃料
電池。 8、特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれか1項
において、電解質層あるいは電極触媒層中の電解質がゲ
ル状の有機高分子酸であることを特徴とする液体燃料電
池。
[Claims] 1. In a fuel cell using liquid as fuel, a ribbed electrode made of a porous carbon base is used as at least one of the fuel electrode and the air electrode, and the ribbed portion at the end of the electrode is used. A liquid fuel cell characterized by having a lower end. 2. The liquid fuel cell according to claim 1, characterized in that the electrode end is sealed with an adhesive sheet or tape by utilizing the lowered end of the rib portion of the electrode end. 3. A liquid fuel cell according to claim 1, characterized in that a high-density layer is formed on the rib portion of the electrode end by resin impregnation or resin coating, or by two-color molding. 4. In any one of claims 1 to 3, after assembling both electrodes via an electrolyte layer, the three layers are sealed together with an adhesive sheet or tape at the end. A liquid fuel cell characterized by being sealed and unitized with a resin coat. 5. In any one of claims 1 to 4, a separator is stacked on a unit in which an electrolyte layer and both electrodes are integrally sealed, and the ends are sealed with a resin coating or a pawl. A liquid fuel cell featuring: 6. A liquid fuel cell according to any one of claims 1 to 5, characterized in that after laminating a plurality of units and separators, external manifolds for fuel supply and air supply are attached. 7. A liquid fuel cell according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the inside of the fuel supply manifold is divided into 1 to 3 units by partition plates. 8. A liquid fuel cell according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the electrolyte in the electrolyte layer or the electrode catalyst layer is a gel-like organic polymeric acid.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0778631A1 (en) * 1995-12-06 1997-06-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Direct methanol type fuel cell
JP2008218098A (en) * 2007-03-01 2008-09-18 Sharp Corp Fuel cell and electronic device
KR100869460B1 (en) * 2003-09-12 2008-11-19 마이크론 테크놀로지 인코포레이티드 Masking structure including an amorphous carbon layer

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