JPH0287478A - りん酸形燃料電池 - Google Patents
りん酸形燃料電池Info
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- JPH0287478A JPH0287478A JP63240047A JP24004788A JPH0287478A JP H0287478 A JPH0287478 A JP H0287478A JP 63240047 A JP63240047 A JP 63240047A JP 24004788 A JP24004788 A JP 24004788A JP H0287478 A JPH0287478 A JP H0287478A
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- phosphoric acid
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- water
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- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、リブ付き電極方式によるりん酸形燃料電池
に関する。
に関する。
燃料電池は電気化学反応を利用して化学エネルギーを直
接電気エネルギーに変換するものであり、通常基本構成
要素である単電池を積み重ねて構成される。りん酸形燃
料電池の単電池にはリブ付き電極方式とリブ付きセパレ
ータ方式の三方式がある。
接電気エネルギーに変換するものであり、通常基本構成
要素である単電池を積み重ねて構成される。りん酸形燃
料電池の単電池にはリブ付き電極方式とリブ付きセパレ
ータ方式の三方式がある。
リブ付き電極方式の単電池は第５図に示すように、燃料
極触媒層６と、これを保持して燃料ガスの流路となる溝
７人を有するガス透過性の燃料種基材７とからなる燃料
電極８および酸化剤極触媒層９と、これを保持して酸化
剤ガスの流路となる溝１０Ａを有するガス透過性の酸化
剤種基材１０とからなる酸化剤電極１１でりん酸を含浸
保持するマトリックス２を挾持する構成とされている。
極触媒層６と、これを保持して燃料ガスの流路となる溝
７人を有するガス透過性の燃料種基材７とからなる燃料
電極８および酸化剤極触媒層９と、これを保持して酸化
剤ガスの流路となる溝１０Ａを有するガス透過性の酸化
剤種基材１０とからなる酸化剤電極１１でりん酸を含浸
保持するマトリックス２を挾持する構成とされている。
各単電池は燃料ガスと酸化剤ガスとの混合を防ぐための
ガス不透過性のセパレート板１２を備えている。また燃
料種基材７にはリブ７Ｂが付いている。
ガス不透過性のセパレート板１２を備えている。また燃
料種基材７にはリブ７Ｂが付いている。
上記の単電池において電種基材の溝７Ａから燃料ガスを
燃料極触媒層６へ、＃１０Ａから酸化剤ガスを酸化剤極
触媒層９にそれぞれ供給して単電池にて電気化学反応を
起こさせて電気が発電される。
燃料極触媒層６へ、＃１０Ａから酸化剤ガスを酸化剤極
触媒層９にそれぞれ供給して単電池にて電気化学反応を
起こさせて電気が発電される。
次＋ｃ 燃ｎ電池のセルスタックは上記の単電池を１〜
８個積み重ねるごとに冷却板を介装して構成され、セル
スタックに燃料ガスと酸化剤ガスを供給して燃料電池の
運転を行い、セルスタ、りから発電された電気を取り出
して負荷に供給している。
８個積み重ねるごとに冷却板を介装して構成され、セル
スタックに燃料ガスと酸化剤ガスを供給して燃料電池の
運転を行い、セルスタ、りから発電された電気を取り出
して負荷に供給している。
この際、冷却板に冷却媒体を通流することにより、燃料
電池の運転時発生する熱を除去して運転適性温度を保持
している。
電池の運転時発生する熱を除去して運転適性温度を保持
している。
なｓｔ電極材７ 、１０、は撥水性を持たせる処理をし
て電解液であるりん酸が染み込まないようにしである。
て電解液であるりん酸が染み込まないようにしである。
このような燃料電池のセルスタックにおいて、運転条件
下で徐々にマトリックス中の電解液のりん酸が消失減少
し経時的に内部抵抗が増大したり、あるいは対向する電
極の反応ガスがすなわち、燃料ガスと酸化剤ガスがマト
リックス板を介して混合し、単１！池内部で直接燃焼反
応を生じ電極に損傷を与え、燃料電池の性能低下や運転
の停止を引き起こすので、通常燃料電池の使用中、電池
特性を監視する等して適当な時期にマトリックスに電解
液を補給して前記電池の特性低下や損傷を防止している
。
下で徐々にマトリックス中の電解液のりん酸が消失減少
し経時的に内部抵抗が増大したり、あるいは対向する電
極の反応ガスがすなわち、燃料ガスと酸化剤ガスがマト
リックス板を介して混合し、単１！池内部で直接燃焼反
応を生じ電極に損傷を与え、燃料電池の性能低下や運転
の停止を引き起こすので、通常燃料電池の使用中、電池
特性を監視する等して適当な時期にマトリックスに電解
液を補給して前記電池の特性低下や損傷を防止している
。
すなわち、燃料電池の運転に伴って生じるマトリックス
に保持されたりん酸の消失減少は、燃料電池の性能低下
や損傷を起こし、運転の停止にいたるという問題点があ
る。
に保持されたりん酸の消失減少は、燃料電池の性能低下
や損傷を起こし、運転の停止にいたるという問題点があ
る。
こめ発明は前記の点にかんがみなされたもので、その目
的はりん酸形燃料ｔｏの単電池内のりん酸の保持方式を
改良し、劣化を防ぎ寿命を延ばす燃料電池を提供するこ
とにある。
的はりん酸形燃料ｔｏの単電池内のりん酸の保持方式を
改良し、劣化を防ぎ寿命を延ばす燃料電池を提供するこ
とにある。
上記課題を解決するために、この発明Ｉこよれば、りん
酸を含んだマトリックスを挾持して、マトリックスの上
部に燃料極触媒層とリブ付き燃料種基材とからなる燃料
電極と、下部に酸化剤極触媒層とリブ付き酸化剤種基材
とからなる酸化剤電極とを配して単電池を形成し、各単
ｔａはセパレート板を介して積層されてなる燃料電池に
おいて、前記燃料種基材は、そのリプ部に非撥水性処理
をしてこの部分にりん酸を含浸保持させるとともに、端
部と基部の一部に撥水性処理をするものとする。
酸を含んだマトリックスを挾持して、マトリックスの上
部に燃料極触媒層とリブ付き燃料種基材とからなる燃料
電極と、下部に酸化剤極触媒層とリブ付き酸化剤種基材
とからなる酸化剤電極とを配して単電池を形成し、各単
ｔａはセパレート板を介して積層されてなる燃料電池に
おいて、前記燃料種基材は、そのリプ部に非撥水性処理
をしてこの部分にりん酸を含浸保持させるとともに、端
部と基部の一部に撥水性処理をするものとする。
この発明の構成によると、リブ付き燃料２糎基材のリブ
部を非撥水性処理し、この部分にりん駿を含浸保持させ
るとともに、燃料種基材の端部と基部の一部に撥水性処
理をしたのでマトリックスに含浸保持されたりん酸が燃
料電池の運転の経過己ともに減少してきたときに、燃料
種基材の非撥水性処理された部分から、リプ部に含浸保
持されているりん酸がマトリックスに供給され燃料電池
の運転を継続して、その劣化を防ぎ寿命を延ばすことが
できる。
部を非撥水性処理し、この部分にりん駿を含浸保持させ
るとともに、燃料種基材の端部と基部の一部に撥水性処
理をしたのでマトリックスに含浸保持されたりん酸が燃
料電池の運転の経過己ともに減少してきたときに、燃料
種基材の非撥水性処理された部分から、リプ部に含浸保
持されているりん酸がマトリックスに供給され燃料電池
の運転を継続して、その劣化を防ぎ寿命を延ばすことが
できる。
以下この発明を実施例に基づいて説明する。第１図はこ
の発明の実施例を示す燃料電極を構成するリプ付燃料種
基材１７を上面より見た平面図で、リブ１７Ｂ、燃料ガ
スが通る溝１７Ａが設けられ、この基材１７（こは燃料
ガスを通すように撥水性処理された部分２０（斜線をし
た場所）と、電解液であるりん酸は含浸保持できて燃料
ガスは通さない非撥水性処理された部分２１とが交互に
配置されている。
の発明の実施例を示す燃料電極を構成するリプ付燃料種
基材１７を上面より見た平面図で、リブ１７Ｂ、燃料ガ
スが通る溝１７Ａが設けられ、この基材１７（こは燃料
ガスを通すように撥水性処理された部分２０（斜線をし
た場所）と、電解液であるりん酸は含浸保持できて燃料
ガスは通さない非撥水性処理された部分２１とが交互に
配置されている。
第１図のＡ−Ａ断面より見た断面図を第２図に示し、非
撥水性処理された部分２】のリブ１７Ｂとそれ以外の撥
水性処理された部分Ｉを図示している。
撥水性処理された部分２】のリブ１７Ｂとそれ以外の撥
水性処理された部分Ｉを図示している。
燃料ガスは溝１７Ａを通るうち、撥水性処理された部分
加を通過してマトリックスに入り電気化学反応に供され
る。
加を通過してマトリックスに入り電気化学反応に供され
る。
第１図のＢ−Ｂ断面より見た断面図を第３図に示し、こ
こではリブ１７Ｂの根元の基材（基部）も非撥水性処理
されているので、リブ１７Ｂに含浸保持されたりん酸は
このリブ１７Ｂの根元の非撥水性処理された部分よりマ
トリックスに入ってマトリックスのりん醒を補充する。
こではリブ１７Ｂの根元の基材（基部）も非撥水性処理
されているので、リブ１７Ｂに含浸保持されたりん酸は
このリブ１７Ｂの根元の非撥水性処理された部分よりマ
トリックスに入ってマトリックスのりん醒を補充する。
この部分はりん酸が含浸しているので燃料ガスは通過し
ない。
ない。
第４図は燃料種基材１７を下面より見た平面図で、撥水
性処理をした部分加と、非撥水性処理をした部分２１と
が交互に配置さｄ晋？実施例を図示したものである。
性処理をした部分加と、非撥水性処理をした部分２１と
が交互に配置さｄ晋？実施例を図示したものである。
この発明は前述のようにりん酸形燃料電池の電解液であ
るりん酸を燃料電極内の燃料種基材のリブ部に含浸保持
することによって、運転中に消失したりん酸をマ） Ｉ
Ｊラックス補給する期間を大幅に延ばすことができるの
で、保守の簡素化が達成できる。またりん酸が消失して
おこる燃料電池の運転不能などの事故を防止して良好な
運転を継続することができる。
るりん酸を燃料電極内の燃料種基材のリブ部に含浸保持
することによって、運転中に消失したりん酸をマ） Ｉ
Ｊラックス補給する期間を大幅に延ばすことができるの
で、保守の簡素化が達成できる。またりん酸が消失して
おこる燃料電池の運転不能などの事故を防止して良好な
運転を継続することができる。
第１図はこの発明になる燃料種基材を上面より見た平面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面を示す断面図、第３図
は第１図のＢ−Ｂ断面を示す断面図、第４図はこの発明
になる燃料種基材を下面より見た平面図、第５図は従来
例による燃料電池の単′、！池を示す斜視図である。 ■・・・単電池、２・・・マドＩＪツクス、６・・・燃
料極触媒層％１７・・・燃料種基材、１７Ａ・・・溝、
１７］３・・・リプ、加・・・撥水性処理部分、２１・
・・非撥水性処理部分。 竿１（２） 殆２呟
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面を示す断面図、第３図
は第１図のＢ−Ｂ断面を示す断面図、第４図はこの発明
になる燃料種基材を下面より見た平面図、第５図は従来
例による燃料電池の単′、！池を示す斜視図である。 ■・・・単電池、２・・・マドＩＪツクス、６・・・燃
料極触媒層％１７・・・燃料種基材、１７Ａ・・・溝、
１７］３・・・リプ、加・・・撥水性処理部分、２１・
・・非撥水性処理部分。 竿１（２） 殆２呟
Claims (1)
- １）りん酸を含んだマトリックスを挾持して、マトリッ
クスの上部に燃料極触媒層とリブ付き燃料極基材とから
なる燃料電極と、下部に酸化剤極触媒層とリブ付き酸化
剤種基材とからなる酸化剤電極とを配して単電池を形成
し、各単電池はセパレート板を介して積層されてなる燃
料電池において、前記燃料極基材は、そのリブ部に非撥
水性処理をしてこの部分にりん酸を含浸保持させるとと
もに、端部と基部の一部に撥水性処理をしたことを特徴
とするりん酸型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63240047A JPH0287478A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | りん酸形燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63240047A JPH0287478A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | りん酸形燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0287478A true JPH0287478A (ja) | 1990-03-28 |
Family
ID=17053687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63240047A Pending JPH0287478A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | りん酸形燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0287478A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002203571A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池 |
| US8349926B2 (en) | 2009-12-18 | 2013-01-08 | Bayer Materialscience Ag | Scratch-resistant, impact-resistant polycarbonate moulding compositions with good mechanical properties |
| US8349927B2 (en) | 2009-12-18 | 2013-01-08 | Bayer Materialscience Ag | Scratch-resistant, impact-resistant polycarbonate moulding compositions having good mechanical properties II |
-
1988
- 1988-09-26 JP JP63240047A patent/JPH0287478A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002203571A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-07-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池 |
| US8349926B2 (en) | 2009-12-18 | 2013-01-08 | Bayer Materialscience Ag | Scratch-resistant, impact-resistant polycarbonate moulding compositions with good mechanical properties |
| US8349927B2 (en) | 2009-12-18 | 2013-01-08 | Bayer Materialscience Ag | Scratch-resistant, impact-resistant polycarbonate moulding compositions having good mechanical properties II |
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