JPH01187774A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPH01187774A JPH01187774A JP63009608A JP960888A JPH01187774A JP H01187774 A JPH01187774 A JP H01187774A JP 63009608 A JP63009608 A JP 63009608A JP 960888 A JP960888 A JP 960888A JP H01187774 A JPH01187774 A JP H01187774A
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- phosphoric acid
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明はりん酸形燃料電池に係り、とくにりん酸電解質
の補給を容易にした燃料電池に関する。
の補給を容易にした燃料電池に関する。
（従来の技術）
従来、燃料の有している化学的エネルギーを直接電気的
エネルギーに変換する装置として燃料電池が知られてい
る。この燃料電池は通常、電解質を保持したマトリック
スを挟んで一対の多孔質電極を配置するとともに、一方
の背面に水素等の燃料ガスを接触させ、また他方の電極
の背面に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、このとき起こ
る電気化学的反応を利用して上記電極間から電気エネル
ギーを出力する単位セルを、複数個積層して構成するよ
うにしたものであり、上記燃料ガスと酸化剤ガスが供給
されている限り高い変換効率で電気エネルギーを取り出
すことができるものである。
エネルギーに変換する装置として燃料電池が知られてい
る。この燃料電池は通常、電解質を保持したマトリック
スを挟んで一対の多孔質電極を配置するとともに、一方
の背面に水素等の燃料ガスを接触させ、また他方の電極
の背面に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、このとき起こ
る電気化学的反応を利用して上記電極間から電気エネル
ギーを出力する単位セルを、複数個積層して構成するよ
うにしたものであり、上記燃料ガスと酸化剤ガスが供給
されている限り高い変換効率で電気エネルギーを取り出
すことができるものである。
そして、電解質は長時間の運転を行うと散逸。
消失により電池性能が低下するため、第３図に示す構造
によりこの不具合を解消するようにしていた。即ち、片
面に触媒層１ａ、 ｌｂを塗着し、他面に反応ガス流通
路２，３を形成した一対の多孔質電極いわゆるリブ付き
電極（燃料極４．酸化剤極５）の間にマトリックス６を
挟んで単位セルを構成し、この単位セルを複数個積層す
ることにより電池本体７を形成するようにしている。ま
た、燃料極４の全面には均一にりん酸電解質を保持させ
て電池の長寿命化を図ると共に、単位セル積層時の電池
締付けの際の多孔質部の密着性向上により、接触抵抗の
低減を図るようにしていた。
によりこの不具合を解消するようにしていた。即ち、片
面に触媒層１ａ、 ｌｂを塗着し、他面に反応ガス流通
路２，３を形成した一対の多孔質電極いわゆるリブ付き
電極（燃料極４．酸化剤極５）の間にマトリックス６を
挟んで単位セルを構成し、この単位セルを複数個積層す
ることにより電池本体７を形成するようにしている。ま
た、燃料極４の全面には均一にりん酸電解質を保持させ
て電池の長寿命化を図ると共に、単位セル積層時の電池
締付けの際の多孔質部の密着性向上により、接触抵抗の
低減を図るようにしていた。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、近年起電時間の長期化にともない、電解
質を保持する面を第３図に示すごとく増大化しても散逸
、消失を防ぐことはできず１時間とともに電池性能が低
下する不具合があった。
質を保持する面を第３図に示すごとく増大化しても散逸
、消失を防ぐことはできず１時間とともに電池性能が低
下する不具合があった。
また、この不具合を解消する手段として、電池運転時又
は休止時にりん酸電解質を液状又は霧状（ミスト）にし
て電池外部より補給するものも提案されているが、りん
酸電解質を供給する装置が新たに必要になるとともに、
停止する必要があり、またりん酸電解質を補給する量お
よびタイミングに問題があり、簡便にして信頼性の高い
りん酸電解質を補給する装置の出現が望まれていた。
は休止時にりん酸電解質を液状又は霧状（ミスト）にし
て電池外部より補給するものも提案されているが、りん
酸電解質を供給する装置が新たに必要になるとともに、
停止する必要があり、またりん酸電解質を補給する量お
よびタイミングに問題があり、簡便にして信頼性の高い
りん酸電解質を補給する装置の出現が望まれていた。
そこで本発明は、燃料ガスおよび酸化剤ガスとともに排
出されるりん酸電解質を回収使用し、電池性能の低下を
抑制した燃料電池を提供することを目的とする。
出されるりん酸電解質を回収使用し、電池性能の低下を
抑制した燃料電池を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明の燃料電池は。
電池本体の供給ガスラインと排出ガスラインとを連絡管
により連通し、この連絡管を介して排ガスとともに排出
されるりん酸電解質を霧状又は蒸気にして供給ガスとと
もに電池本体へ循環させるようにしたことを特徴とする
。
により連通し、この連絡管を介して排ガスとともに排出
されるりん酸電解質を霧状又は蒸気にして供給ガスとと
もに電池本体へ循環させるようにしたことを特徴とする
。
（作 用）
本発明においては、排ガスとともに排出されるりん酸電
解質を回収し、霧状又は蒸気にして電池本体へ供給する
ようにしたので、電池本体より散逸するりん酸電解質を
運転時においても回収供給することができ、りん酸電解
質の散逸にともなう電池性能の低下を抑制することが可
能となる。
解質を回収し、霧状又は蒸気にして電池本体へ供給する
ようにしたので、電池本体より散逸するりん酸電解質を
運転時においても回収供給することができ、りん酸電解
質の散逸にともなう電池性能の低下を抑制することが可
能となる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について第１図および第２図を
参照して説明する。
参照して説明する。
７は燃料電池の電池本体であり、この電池本体７に形成
された反応ガス流通路には燃料ガス流路８と酸化剤ガス
流路９とがそれぞれ連路されている。電池本体７より排
出される燃料極側の排ガスライン８ａには排出ガスとと
もに散逸するりん酸電解質を回収する分離器１０を装着
するとともに、この分離器１０と電池本体７の燃料ガス
供給ライン８ｂとを連路する連絡管８ｃにはたとえば、
超音波振動子を使用した燃料ガス側蒸気発生器１１が装
着されている。一方酸化剤側は燃料極側と同様に、排ガ
スライン９ａに装着された分離器１２と酸化剤ガス供給
ライン９ｂとを連絡管９ｃ上に配置した酸化剤側蒸気発
生器１３を介して連路されている。
された反応ガス流通路には燃料ガス流路８と酸化剤ガス
流路９とがそれぞれ連路されている。電池本体７より排
出される燃料極側の排ガスライン８ａには排出ガスとと
もに散逸するりん酸電解質を回収する分離器１０を装着
するとともに、この分離器１０と電池本体７の燃料ガス
供給ライン８ｂとを連路する連絡管８ｃにはたとえば、
超音波振動子を使用した燃料ガス側蒸気発生器１１が装
着されている。一方酸化剤側は燃料極側と同様に、排ガ
スライン９ａに装着された分離器１２と酸化剤ガス供給
ライン９ｂとを連絡管９ｃ上に配置した酸化剤側蒸気発
生器１３を介して連路されている。
次に作用について燃料極側を例にとり説明する。
燃料ガス供給ライン８ｂより電池本体７に供給された燃
料は反応後、反応生成水とともにりん酸電解質を含んだ
排ガスが排ガスライン８ａに排出される。
料は反応後、反応生成水とともにりん酸電解質を含んだ
排ガスが排ガスライン８ａに排出される。
この排ガス中のりん酸電解質は分離器ｌＯにより凝縮す
るとともに反応生成水と混合し、凝縮水として蒸気発生
器１１に送給される。蒸気発生器１１はりん酸電解質を
含入した凝縮水を霧状（ミスト）又は蒸気とした後、燃
料ガス供給ライン８ｂを介して電池本体７に供給し、り
ん酸電解質を循環する。
るとともに反応生成水と混合し、凝縮水として蒸気発生
器１１に送給される。蒸気発生器１１はりん酸電解質を
含入した凝縮水を霧状（ミスト）又は蒸気とした後、燃
料ガス供給ライン８ｂを介して電池本体７に供給し、り
ん酸電解質を循環する。
また、酸素極側の電池本体７より散逸するりん酸電解質
は燃料極側と同様の作用により循環する。
は燃料極側と同様の作用により循環する。
この様に構成した燃料電池の運転結果を第２図に示す。
運転条件は２０５℃、常圧、 ２２０ｍＡ／ａｌｔ、燃
料利用率５０％および空気利用率５０％とし、この実施
例にもとづく試験結果を実線で、また比較例としてりん
酸電解質を循環させない従来の燃料電池を鎖線で示しで
ある。
料利用率５０％および空気利用率５０％とし、この実施
例にもとづく試験結果を実線で、また比較例としてりん
酸電解質を循環させない従来の燃料電池を鎖線で示しで
ある。
この実施例によれば、電池本体より排ガスとともに散逸
するりんＮ！電解質を排ガス中より分離回収し、再び電
池本体に供給する循環システムとしたので、燃料電池の
運転を停止することなく容易にりん酸電解質の補給がで
き、第２図に示すごとく、長時間にわたり安定した電圧
を得ることができる。
するりんＮ！電解質を排ガス中より分離回収し、再び電
池本体に供給する循環システムとしたので、燃料電池の
運転を停止することなく容易にりん酸電解質の補給がで
き、第２図に示すごとく、長時間にわたり安定した電圧
を得ることができる。
以上説明したように本発明によれば、りん酸電解質の枯
渇を防止でき、長時間にわたり安定した運転を行うこと
が可能となる。
渇を防止でき、長時間にわたり安定した運転を行うこと
が可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す燃料電池の電池本体廻
りのガス系統図、第２図は運転時間に対する単位セル電
圧を従来例と比較試験した線図。 第３図は電池本体の部分断面図である。 ４・・・燃料極、 ５・・・酸化剤極、６・・
・マトリックス、 ７・・・電池本体、８・・・燃料ガ
ス流路、 ９・・・酸化剤ガス流路、１０・・・分離器
、 １１・・・蒸気発生器。 １２・・・分離器、 １３・・・蒸気発生器。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第１図 第２図
りのガス系統図、第２図は運転時間に対する単位セル電
圧を従来例と比較試験した線図。 第３図は電池本体の部分断面図である。 ４・・・燃料極、 ５・・・酸化剤極、６・・
・マトリックス、 ７・・・電池本体、８・・・燃料ガ
ス流路、 ９・・・酸化剤ガス流路、１０・・・分離器
、 １１・・・蒸気発生器。 １２・・・分離器、 １３・・・蒸気発生器。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第１図 第２図
Claims (1)
- 燃料極と酸化剤極とよりなる一対の電極の間にりん酸を
電解質とするマトリックスを挾持した燃料電池において
、電池本体の供給ガスラインと排出ガスラインとを連絡
管により連通し、この連絡管を介して排ガスとともに排
出されるりん酸電解質を霧状又は蒸気にして供給ガスと
ともに電池本体へ循環させるようにしたことを特徴とす
る燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009608A JPH01187774A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009608A JPH01187774A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01187774A true JPH01187774A (ja) | 1989-07-27 |
Family
ID=11725012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63009608A Pending JPH01187774A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01187774A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059060A1 (de) * | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Htm-brennstoffzelle oder -batterie mit verminderter elektrolytausspülung und verfahren zum starten |
| WO2007140857A1 (de) * | 2006-06-03 | 2007-12-13 | Elcomax Membranes Gmbh | Brennstoffzellensystem und verfahren zum betreiben eines brennstoffzellensystems mit flüssigem energieträger |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP63009608A patent/JPH01187774A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059060A1 (de) * | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Htm-brennstoffzelle oder -batterie mit verminderter elektrolytausspülung und verfahren zum starten |
| DE19914247A1 (de) * | 1999-03-29 | 2000-10-19 | Siemens Ag | HTM-Brennstoffzelle mit verminderter Elektrolytausspülung, HTM-Brennstoffzellenbatterie und Verfahren zum Starten einer HTM-Brennstoffzelle und/oder einer HTM-Brennstoffzellenbatterie |
| WO2007140857A1 (de) * | 2006-06-03 | 2007-12-13 | Elcomax Membranes Gmbh | Brennstoffzellensystem und verfahren zum betreiben eines brennstoffzellensystems mit flüssigem energieträger |
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