JPH0287478A - りん酸形燃料電池 - Google Patents

りん酸形燃料電池

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Publication number
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
Authority
JP
Japan
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phosphoric acid
fuel
water
matrix
parts
Prior art date
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Pending
Application number
JP63240047A
Other languages
English (en)
Inventor
Ko Kondo
香 近藤
Noriyuki Nakajima
中島 憲之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH0287478A publication Critical patent/JPH0287478A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • 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。

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。
〔従来の技術〕
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔発明が解決しようとする課題〕
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
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。
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。
〔課題を解決するための手段〕
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。
〔作用〕
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。
〔実施例〕
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。
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。
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。
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。
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。
〔発明の効果〕
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP63240047A 1988-09-26 1988-09-26 りん酸形燃料電池 Pending JPH0287478A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US8349927B2 (en) 2009-12-18 2013-01-08 Bayer Materialscience Ag Scratch-resistant, impact-resistant polycarbonate moulding compositions having good mechanical properties II
US8349926B2 (en) 2009-12-18 2013-01-08 Bayer Materialscience Ag Scratch-resistant, impact-resistant polycarbonate moulding compositions with good mechanical properties

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JP2002203571A (ja) * 2000-10-31 2002-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高分子電解質型燃料電池
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