JPH06158376A - 水電解セル - Google Patents
水電解セルInfo
- Publication number
- JPH06158376A JPH06158376A JP4313366A JP31336692A JPH06158376A JP H06158376 A JPH06158376 A JP H06158376A JP 4313366 A JP4313366 A JP 4313366A JP 31336692 A JP31336692 A JP 31336692A JP H06158376 A JPH06158376 A JP H06158376A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- anode
- cathode
- terminal plate
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複極板の構造を簡単にして、溝加工を容易に
し、水電解セルの作製コストの低減を可能にした水電解
セルを提供しようとするものである。 【構成】 固体高分子電解質の両面に触媒電極を接合し
た膜電極接合体の両側に、それぞれ陽極給電体と陰極給
電体を介して複極板を配置し、セルを形成するととも
に、該セルを積層し、両端には陽極端子板と陰極端子板
を配置した水電解セルにおいて、極板側に溝を有する多
孔質のカーボン製陰極給電体を用い、複極板の陽極給電
体側に溝を設け、陰極給電体側を平板としたことを特徴
とする水電解セルである。
し、水電解セルの作製コストの低減を可能にした水電解
セルを提供しようとするものである。 【構成】 固体高分子電解質の両面に触媒電極を接合し
た膜電極接合体の両側に、それぞれ陽極給電体と陰極給
電体を介して複極板を配置し、セルを形成するととも
に、該セルを積層し、両端には陽極端子板と陰極端子板
を配置した水電解セルにおいて、極板側に溝を有する多
孔質のカーボン製陰極給電体を用い、複極板の陽極給電
体側に溝を設け、陰極給電体側を平板としたことを特徴
とする水電解セルである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体高分子電解質を用
いる水電解セルに関する。
いる水電解セルに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高効率で水の電気分解が可能な固
体高分子電解質を用いる水電解セルが注目されている。
図３は、固体高分子電解質を用いる水電解セルの原理を
説明するための図である。水電解セルは、固体高分子電
解質４１の両面に触媒電極４２、４３を接合し、その両
側には多孔質の陽極給電体４４、陰極給電体４５が配置
され、両端には極板を構成する端子板４６、４７を配置
することにより、固体高分子電解質４１の両側に陰極室
及び陽極室を形成する。陽極室に水を供給し、端子板４
６、４７の間に直流電流を流すと水が電気分解を起こ
し、陽極室では酸素ガスを発生し、同時に分離された水
素イオンは固体高分子電解質４１を透過して陰極室に向
かい、電子を得て水素ガスとなり系外に回収される。両
極における反応は次のとおりである。 陽極反応 Ｈ2 Ｏ→１／２・Ｏ2 ＋２Ｈ+ ＋２ｅ- 陰極反応 ２Ｈ+ ＋２ｅ- →Ｈ2
体高分子電解質を用いる水電解セルが注目されている。
図３は、固体高分子電解質を用いる水電解セルの原理を
説明するための図である。水電解セルは、固体高分子電
解質４１の両面に触媒電極４２、４３を接合し、その両
側には多孔質の陽極給電体４４、陰極給電体４５が配置
され、両端には極板を構成する端子板４６、４７を配置
することにより、固体高分子電解質４１の両側に陰極室
及び陽極室を形成する。陽極室に水を供給し、端子板４
６、４７の間に直流電流を流すと水が電気分解を起こ
し、陽極室では酸素ガスを発生し、同時に分離された水
素イオンは固体高分子電解質４１を透過して陰極室に向
かい、電子を得て水素ガスとなり系外に回収される。両
極における反応は次のとおりである。 陽極反応 Ｈ2 Ｏ→１／２・Ｏ2 ＋２Ｈ+ ＋２ｅ- 陰極反応 ２Ｈ+ ＋２ｅ- →Ｈ2
【０００３】図２は、従来の固体高分子電解質を用いた
水電解セルの概念図である。固体高分子電解質２１の両
面に触媒電極２２、２３を接合して膜電極接合体を形成
し、その両側に陰極給電体２４と陽極給電体２５を配置
し、さらに、複極板２６を挟んで積層し、両端に陰極端
子板２７及び陽極端子板２８を設けたものである。
水電解セルの概念図である。固体高分子電解質２１の両
面に触媒電極２２、２３を接合して膜電極接合体を形成
し、その両側に陰極給電体２４と陽極給電体２５を配置
し、さらに、複極板２６を挟んで積層し、両端に陰極端
子板２７及び陽極端子板２８を設けたものである。
【０００４】そして、陽極給電体２５は陽極側に白金メ
ッキを施したチタンメッシュ板を用い、陰極給電体２４
は多孔質カーボン製の板を用いる。複極板２６の両面、
陰極端子板２７及び陽極端子板２８には、ガスの流路を
確保するために、溝２９、３０、３１、３２をそれぞれ
設けたチタン板を用いる。水電解は、複電板２６及び陽
極端子板２８の水導入口３３、３４から水を供給し、端
子板４６、４７の間に直流電流を流して水を電気分解
し、発生する水素ガスは、複電板２６の水素ガス出口３
５並びに陰極端子板２７の水素ガス出口３７より回収
し、酸素ガスは、複電板２６の酸素ガス出口３６並びに
陽極端子板２８の酸素ガス出口３８より回収する。
ッキを施したチタンメッシュ板を用い、陰極給電体２４
は多孔質カーボン製の板を用いる。複極板２６の両面、
陰極端子板２７及び陽極端子板２８には、ガスの流路を
確保するために、溝２９、３０、３１、３２をそれぞれ
設けたチタン板を用いる。水電解は、複電板２６及び陽
極端子板２８の水導入口３３、３４から水を供給し、端
子板４６、４７の間に直流電流を流して水を電気分解
し、発生する水素ガスは、複電板２６の水素ガス出口３
５並びに陰極端子板２７の水素ガス出口３７より回収
し、酸素ガスは、複電板２６の酸素ガス出口３６並びに
陽極端子板２８の酸素ガス出口３８より回収する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の水電解セルで
は、複極板の構造が板の両面に溝を加工したものを用い
るため、両面加工に手間がかかり、水電解セルの作製コ
ストを押し上げる要因となっていた。そこで、本発明
は、上記の問題を解消し、複極板の構造を簡単にして、
溝加工を容易にし、水電解セルの作製コストの低減を可
能にした水電解セルを提供しようとするものである。
は、複極板の構造が板の両面に溝を加工したものを用い
るため、両面加工に手間がかかり、水電解セルの作製コ
ストを押し上げる要因となっていた。そこで、本発明
は、上記の問題を解消し、複極板の構造を簡単にして、
溝加工を容易にし、水電解セルの作製コストの低減を可
能にした水電解セルを提供しようとするものである。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明は、固体高分子
電解質の両面に触媒電極を接合した膜電極接合体の両側
に、それぞれ陽極給電体と陰極給電体を介して複極板を
配置し、セルを形成するとともに、該セルを積層し、両
端には陽極端子板と陰極端子板を配置した水電解セルに
おいて、極板側に溝を有する多孔質のカーボン製陰極給
電体を用い、複極板の陽極給電体側に溝を設け、陰極給
電体側を平板としたことを特徴とする水電解セルであ
る。
電解質の両面に触媒電極を接合した膜電極接合体の両側
に、それぞれ陽極給電体と陰極給電体を介して複極板を
配置し、セルを形成するとともに、該セルを積層し、両
端には陽極端子板と陰極端子板を配置した水電解セルに
おいて、極板側に溝を有する多孔質のカーボン製陰極給
電体を用い、複極板の陽極給電体側に溝を設け、陰極給
電体側を平板としたことを特徴とする水電解セルであ
る。
【０００７】
【作用】本発明は、陰極端子板側に溝を有する多孔質の
カーボン製陰極給電体を用いることにより、複極板の陽
極給電体側を平板にすることが可能になり、複極板の溝
加工を簡便にし、複極板の製造コストを大幅に低減する
ことを可能にした。
カーボン製陰極給電体を用いることにより、複極板の陽
極給電体側を平板にすることが可能になり、複極板の溝
加工を簡便にし、複極板の製造コストを大幅に低減する
ことを可能にした。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の１実施例である水電解セル
の概念図である。固体高分子電解質１の両面に触媒電極
２、３を接合して膜電極接合体を形成し、その両側に陰
極給電体４と陽極給電体５を配置し、さらに、複極板６
を挟んで積層し、両端に陰極端子板７及び陽極端子板８
を設けたものである。
の概念図である。固体高分子電解質１の両面に触媒電極
２、３を接合して膜電極接合体を形成し、その両側に陰
極給電体４と陽極給電体５を配置し、さらに、複極板６
を挟んで積層し、両端に陰極端子板７及び陽極端子板８
を設けたものである。
【０００９】そして、陽極給電体５は陽極側に白金メッ
キを施したチタンメッシュ板を用い、陰極給電体４は多
孔質カーボン製の板の陰極端子板７側の表面に溝１３を
設けたものを使用した。複極板６は陰極端子板７側の表
面にガス流路用の溝９を設け、陽極端子板８側の表面に
平面を含む凹部１１を設けたものを使用した。また、陽
極端子板８の表面にもガス流路用の溝１３を設け、陰極
端子板７の表面には平面を含む凹部１２を設けたものを
使用した。溝は、幅約１ｍｍ、深さ約１ｍｍ、溝の間隔
約１ｍｍ程度のものを平行に多数設ける。
キを施したチタンメッシュ板を用い、陰極給電体４は多
孔質カーボン製の板の陰極端子板７側の表面に溝１３を
設けたものを使用した。複極板６は陰極端子板７側の表
面にガス流路用の溝９を設け、陽極端子板８側の表面に
平面を含む凹部１１を設けたものを使用した。また、陽
極端子板８の表面にもガス流路用の溝１３を設け、陰極
端子板７の表面には平面を含む凹部１２を設けたものを
使用した。溝は、幅約１ｍｍ、深さ約１ｍｍ、溝の間隔
約１ｍｍ程度のものを平行に多数設ける。
【００１０】水電解は、複電板６及び陽極端子板８の水
導入口１３、１４から水を供給し、陰極端子板７及び陽
極端子板８の間に直流電流を流して水を電気分解し、発
生する水素ガスは、複電板６の水素ガス出口１５並びに
陰極端子板７の水素ガス出口１６より回収し、酸素ガス
は、複電板６の酸素ガス出口１７並びに陽極端子板８の
酸素ガス出口１８より回収する。
導入口１３、１４から水を供給し、陰極端子板７及び陽
極端子板８の間に直流電流を流して水を電気分解し、発
生する水素ガスは、複電板６の水素ガス出口１５並びに
陰極端子板７の水素ガス出口１６より回収し、酸素ガス
は、複電板６の酸素ガス出口１７並びに陽極端子板８の
酸素ガス出口１８より回収する。
【００１１】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、複極板の溝加工が片面で済むようになり、陰極端
子板には溝加工が不要になったため、水電解セルの作製
コストを大幅に低減することが可能になった。
より、複極板の溝加工が片面で済むようになり、陰極端
子板には溝加工が不要になったため、水電解セルの作製
コストを大幅に低減することが可能になった。
【図１】本発明の１実施例である水電解セルの概念図で
ある。
ある。
【図２】従来の水電解セルの概念図である。
【図３】固体高分子電解質を用いる水電解セルの原理を
説明するための図である。
説明するための図である。
１ 固体高分子電解質、 ２ 触媒電極、 ３ 触媒電
極、 ４ 陰極給電体、 ５ 陽極給電体、 ６ 複極
板、 ７ 陰極端子板、 ８ 陽極端子板、９ 陰極給
電体の溝、 １０ 複極板の溝、 １１ 複極板の凹
部、 １２ 陰極端子板の凹部、 １３ 陽極端子板の
溝、 １４ 複極板の水導入口、 １５陽極端子板の水
導入口、 １６ 複極板の水素ガス出口、 １７ 陰極
端子板の水素ガス出口、 １８ 複極板の酸素ガス出
口、 １９ 陽極端子板の酸素ガス出口、 ２１ 固体
高分子電解質、 ２２ 触媒電極、 ２３ 触媒電極、
２４ 陰極給電体、 ２５ 陽極給電体、 ２６ 複極
板、 ２７ 陰極端子板、 ２８ 陽極端子板、 ２９
複極板の溝、 ３０ 複極板の溝、 ３１ 陽極端子
板の溝、 ３２ 陰極端子板の溝、 ３３ 複極板の水
導入口、 ３４陽極端子板の水導入口、 ３５ 複極板
の水素ガス出口、 ３６ 複極板の酸素ガス出口、 ３
７ 陰極端子板の水素ガス出口、 ３８ 陽極端子板の
酸素ガス出口、 ４１ 固体高分子電解質、 ４２ 触
媒電極、 ４３ 触媒電極、 ４４ 陰極給電体、 ４
５ 陽極給電体、 ４６ 陰極端子板、 ４７ 陽極端
子板。
極、 ４ 陰極給電体、 ５ 陽極給電体、 ６ 複極
板、 ７ 陰極端子板、 ８ 陽極端子板、９ 陰極給
電体の溝、 １０ 複極板の溝、 １１ 複極板の凹
部、 １２ 陰極端子板の凹部、 １３ 陽極端子板の
溝、 １４ 複極板の水導入口、 １５陽極端子板の水
導入口、 １６ 複極板の水素ガス出口、 １７ 陰極
端子板の水素ガス出口、 １８ 複極板の酸素ガス出
口、 １９ 陽極端子板の酸素ガス出口、 ２１ 固体
高分子電解質、 ２２ 触媒電極、 ２３ 触媒電極、
２４ 陰極給電体、 ２５ 陽極給電体、 ２６ 複極
板、 ２７ 陰極端子板、 ２８ 陽極端子板、 ２９
複極板の溝、 ３０ 複極板の溝、 ３１ 陽極端子
板の溝、 ３２ 陰極端子板の溝、 ３３ 複極板の水
導入口、 ３４陽極端子板の水導入口、 ３５ 複極板
の水素ガス出口、 ３６ 複極板の酸素ガス出口、 ３
７ 陰極端子板の水素ガス出口、 ３８ 陽極端子板の
酸素ガス出口、 ４１ 固体高分子電解質、 ４２ 触
媒電極、 ４３ 触媒電極、 ４４ 陰極給電体、 ４
５ 陽極給電体、 ４６ 陰極端子板、 ４７ 陽極端
子板。
Claims (1)
- 【請求項１】 固体高分子電解質の両面に触媒電極を接
合した膜電極接合体の両側に、それぞれ陽極給電体と陰
極給電体を介して複極板を配置し、セルを形成するとと
もに、該セルを積層し、両端には陽極端子板と陰極端子
板を配置した水電解セルにおいて、極板側に溝を有する
多孔質のカーボン製陰極給電体を用い、複極板の陽極給
電体側に溝を設け、陰極給電体側を平板としたことを特
徴とする水電解セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313366A JPH06158376A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 水電解セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4313366A JPH06158376A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 水電解セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06158376A true JPH06158376A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18040396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4313366A Withdrawn JPH06158376A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 水電解セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06158376A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110444785A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-12 | 湖南理工燃料电池有限公司 | 质子交换膜燃料电池双极板、电池及电池堆 |
| CN114318386A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-04-12 | 氢鸿(杭州)科技有限公司 | 质子交换膜水电解槽、系统及方法 |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP4313366A patent/JPH06158376A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110444785A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-12 | 湖南理工燃料电池有限公司 | 质子交换膜燃料电池双极板、电池及电池堆 |
| CN114318386A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-04-12 | 氢鸿(杭州)科技有限公司 | 质子交换膜水电解槽、系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |