JPH07105962A - リン酸型燃料電池 - Google Patents
リン酸型燃料電池Info
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- JPH07105962A JPH07105962A JP5251523A JP25152393A JPH07105962A JP H07105962 A JPH07105962 A JP H07105962A JP 5251523 A JP5251523 A JP 5251523A JP 25152393 A JP25152393 A JP 25152393A JP H07105962 A JPH07105962 A JP H07105962A
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- electrolyte
- cathode
- anode
- shim
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- 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
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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池寿命が長く、且つ、ガスリークの発生が
抑制された信頼性の高いリン酸型燃料電池を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 セル４と、アノードガス通路５及び／又はカ
ソードガス通路６を形成したセパレータ７・８・９とを
積層させ、該セパレータ７・８・９とセル４との間のエ
ッジシール部にガスをシールするためのアノードシム１
１及びカソードシム１３を配置すると共に、アノードシ
ム１１及びカソードシム１３の何れか一方に前記電解質
マトリックス１にリン酸電解液を補給するための補給溝
１０を形成した構造のリン酸型燃料電池において、前記
補給溝１０内或いは補給溝１０と電解質マトリックス１
との間に、電解質マトリックス１の電解液保持能力より
も保持能力が小さいリン酸保持材１２ｂの一方の面が補
給溝１０の開口面を被覆し、他方の面が電解質マトリッ
クス１と接するように該リン酸保持材１２ｂを配置した
ことを特徴とする。
抑制された信頼性の高いリン酸型燃料電池を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 セル４と、アノードガス通路５及び／又はカ
ソードガス通路６を形成したセパレータ７・８・９とを
積層させ、該セパレータ７・８・９とセル４との間のエ
ッジシール部にガスをシールするためのアノードシム１
１及びカソードシム１３を配置すると共に、アノードシ
ム１１及びカソードシム１３の何れか一方に前記電解質
マトリックス１にリン酸電解液を補給するための補給溝
１０を形成した構造のリン酸型燃料電池において、前記
補給溝１０内或いは補給溝１０と電解質マトリックス１
との間に、電解質マトリックス１の電解液保持能力より
も保持能力が小さいリン酸保持材１２ｂの一方の面が補
給溝１０の開口面を被覆し、他方の面が電解質マトリッ
クス１と接するように該リン酸保持材１２ｂを配置した
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリン酸型燃料電池に関
し、詳しくは電解質マトリックスへの電解液補給構造の
改良に関するものである。
し、詳しくは電解質マトリックスへの電解液補給構造の
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は天然ガス，メタノール，石炭
ガス等の燃料を改質して得られる水素と、空気中の酸素
とから電気エネルギーを発生させる装置であり、高い発
電効率を得ることができる。特に、リン酸型燃料電池
は、溶融炭酸塩型燃料電池や固体電解質型燃料電池に比
べて、運転温度が低温で起動時間が短い等の利点があ
り、プラント等で使用する数１００ｋＷの大型のものか
らポータブル型の数１００Ｗ程度の小規模のものまで実
用化されつつある。
ガス等の燃料を改質して得られる水素と、空気中の酸素
とから電気エネルギーを発生させる装置であり、高い発
電効率を得ることができる。特に、リン酸型燃料電池
は、溶融炭酸塩型燃料電池や固体電解質型燃料電池に比
べて、運転温度が低温で起動時間が短い等の利点があ
り、プラント等で使用する数１００ｋＷの大型のものか
らポータブル型の数１００Ｗ程度の小規模のものまで実
用化されつつある。
【０００３】図４は、従来のリン酸型燃料電池の概略構
成を示す断面図である。従来のリン酸型燃料電池は、電
解質マトリックス４１を介してアノード４２及びカソー
ド４３を配したセル４４と，アノードガス通路４５及び
カソードガス通路４６を形成したバイポーラプレート４
７とを積層させ、前記電解質マトリックス４１とバイポ
ーラプレート４７との間のエッジシール部にガスをシー
ルするためのアノードシム４８及びカソードシム４９を
配置した構造である。
成を示す断面図である。従来のリン酸型燃料電池は、電
解質マトリックス４１を介してアノード４２及びカソー
ド４３を配したセル４４と，アノードガス通路４５及び
カソードガス通路４６を形成したバイポーラプレート４
７とを積層させ、前記電解質マトリックス４１とバイポ
ーラプレート４７との間のエッジシール部にガスをシー
ルするためのアノードシム４８及びカソードシム４９を
配置した構造である。
【０００４】このような構造のリン酸型燃料電池におい
て、電池の運転を繰り返して行うと、アノードガスやカ
ソードガス等の比較的高温のガスによって、電解質マト
リックス４１に含浸させたリン酸電解液が電池系外に飛
散し、反応に必要な電解液が不足することになる。そこ
で、従来は、アノード４２側のエッジシール部に補給溝
５０（以下、「リザーバ」と称する。）を形成し、該リ
ザーバ５０を介して電解質マトリックス４１にリン酸電
解液を補給していた。
て、電池の運転を繰り返して行うと、アノードガスやカ
ソードガス等の比較的高温のガスによって、電解質マト
リックス４１に含浸させたリン酸電解液が電池系外に飛
散し、反応に必要な電解液が不足することになる。そこ
で、従来は、アノード４２側のエッジシール部に補給溝
５０（以下、「リザーバ」と称する。）を形成し、該リ
ザーバ５０を介して電解質マトリックス４１にリン酸電
解液を補給していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
リザーバ５０を形成した構造のリン酸型燃料電池におい
ては、電池運転時間の経過に伴ってリザーバ５０内に入
れたリン酸電解液が電解質マトリックス４１で消費され
るため、リザーバ５０内のリン酸電解液がなくなり空洞
状態になる。そのため、リザーバ５０の開口部に面する
電解質マトリックス４１が乾燥し、ひび割れが生じる等
の問題がある。そして、一度、電解質マトリックス４１
にひび割れ等が生じると、電解質マトリックス４１の構
造が破壊するので、リン酸電解液を保持することができ
なくなる。その結果、電池寿命が短くなると共に、ガス
リークが生じるという課題を有していた。
リザーバ５０を形成した構造のリン酸型燃料電池におい
ては、電池運転時間の経過に伴ってリザーバ５０内に入
れたリン酸電解液が電解質マトリックス４１で消費され
るため、リザーバ５０内のリン酸電解液がなくなり空洞
状態になる。そのため、リザーバ５０の開口部に面する
電解質マトリックス４１が乾燥し、ひび割れが生じる等
の問題がある。そして、一度、電解質マトリックス４１
にひび割れ等が生じると、電解質マトリックス４１の構
造が破壊するので、リン酸電解液を保持することができ
なくなる。その結果、電池寿命が短くなると共に、ガス
リークが生じるという課題を有していた。
【０００６】本発明は、かかる現状に鑑みてなされたも
のであり、電池寿命が長く、且つ、ガスリークの発生が
抑制された信頼性の高いリン酸型燃料電池を提供するこ
とを目的としている。
のであり、電池寿命が長く、且つ、ガスリークの発生が
抑制された信頼性の高いリン酸型燃料電池を提供するこ
とを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本請求項１の発明は、電解質マトリックスを介して
アノード及びカソードを配したセルと，アノードガス通
路及び／又はカソードガス通路を形成したセパレータと
を積層させ、該セパレータとセルとの間のエッジシール
部にガスをシールするためのアノードシム及びカソード
シムを配置すると共に、アノードシム及びカソードシム
の何れか一方に前記電解質マトリックスにリン酸電解液
を補給するための補給溝を形成した構造のリン酸型燃料
電池において、前記補給溝内或いは補給溝と電解質マト
リックスとの間に、電解質マトリックスの電解液保持能
力よりも保持能力が小さいリン酸保持材の一方の面が補
給溝の開口面を被覆し、他方の面が電解質マトリックス
と接するように該リン酸保持材を配置したことを特徴と
している。
に、本請求項１の発明は、電解質マトリックスを介して
アノード及びカソードを配したセルと，アノードガス通
路及び／又はカソードガス通路を形成したセパレータと
を積層させ、該セパレータとセルとの間のエッジシール
部にガスをシールするためのアノードシム及びカソード
シムを配置すると共に、アノードシム及びカソードシム
の何れか一方に前記電解質マトリックスにリン酸電解液
を補給するための補給溝を形成した構造のリン酸型燃料
電池において、前記補給溝内或いは補給溝と電解質マト
リックスとの間に、電解質マトリックスの電解液保持能
力よりも保持能力が小さいリン酸保持材の一方の面が補
給溝の開口面を被覆し、他方の面が電解質マトリックス
と接するように該リン酸保持材を配置したことを特徴と
している。
【０００８】また、本請求項２の発明は、前記補給溝
を、カソードシム部に形成したことを特徴としている。
を、カソードシム部に形成したことを特徴としている。
【０００９】
【作用】上記本請求項１の発明の構成によれば、補給溝
の開口面はリン酸電解液を保持したリン酸保持材で被覆
されており、しかもこのリン酸保持材の他方の面は電解
質マトリックスと接して配置されているので、補給溝内
のリン酸電解液がなくなった場合でも、該補給溝の開口
面と電解質マトリックスとの間に空洞部が存在しない。
また、前記リン酸保持材の電解液保持能力は、電解質マ
トリックスのそれよりも小さく、補給溝から電解質マト
リックスへのリン酸電解液の補給を損なわない範囲で、
適度にリン酸電解液を保持できるので、電解質マトリッ
クスの乾燥や、それに伴うひび割れ等を抑制することが
できる。
の開口面はリン酸電解液を保持したリン酸保持材で被覆
されており、しかもこのリン酸保持材の他方の面は電解
質マトリックスと接して配置されているので、補給溝内
のリン酸電解液がなくなった場合でも、該補給溝の開口
面と電解質マトリックスとの間に空洞部が存在しない。
また、前記リン酸保持材の電解液保持能力は、電解質マ
トリックスのそれよりも小さく、補給溝から電解質マト
リックスへのリン酸電解液の補給を損なわない範囲で、
適度にリン酸電解液を保持できるので、電解質マトリッ
クスの乾燥や、それに伴うひび割れ等を抑制することが
できる。
【００１０】また、本請求項２の発明の構成によれば、
補給溝がカソードシムに設けられているので、たとえガ
スのリークが発生したとしても、破損箇所からはカソー
ドガスである空気が漏れるだけで、アノードシムに設け
る場合のように水素ガスが漏れる心配がない。そのた
め、爆発等の危険がなく、更に安全性が向上する。
補給溝がカソードシムに設けられているので、たとえガ
スのリークが発生したとしても、破損箇所からはカソー
ドガスである空気が漏れるだけで、アノードシムに設け
る場合のように水素ガスが漏れる心配がない。そのた
め、爆発等の危険がなく、更に安全性が向上する。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るリン酸型燃料
電池の概略構成を示す断面図であり、図２は図１に示す
リン酸型燃料電池のセルをＡ−Ａ線で切断した場合のカ
ソード側から見た平面図である。このリン酸型燃料電池
は、図１に示すように、リン酸電解液を含浸させた電解
質マトリックス１の両面にアノード２及びカソード３を
配したセル４と，アノードガス通路５及びカソードガス
通路６を形成したバイポーラプレート７とを交互に積層
させ、最上面にはカソードガス通路６を形成したハーフ
プレート８を、最下面にはアノードガス通路５を形成し
たハーフプレート９をそれぞれ配置した構造である。
尚、アノードガス通路５とカソードガス通路６とは略直
交して形成されており、図示しないが、アノードガス通
路５もカソードガス通路６と同様に複数の通路が互いに
平行になるように延設されている。ここで、バイポーラ
プレート７及びハーフプレート８のカソードガス通路６
が形成される側の面であってそのエッジシール部には、
前記電解質マトリックス１にリン酸電解液を補給するた
めのリザーバ１０がカソードガス通路６と平行になるよ
うに延設されている。該リザーバ１０の溝の深さは、カ
ソードガス通路６の溝の深さよりも若干浅く、リザーバ
１０の長さは、図２に示すように、カソード３の一辺の
長さよりも若干短い。
電池の概略構成を示す断面図であり、図２は図１に示す
リン酸型燃料電池のセルをＡ−Ａ線で切断した場合のカ
ソード側から見た平面図である。このリン酸型燃料電池
は、図１に示すように、リン酸電解液を含浸させた電解
質マトリックス１の両面にアノード２及びカソード３を
配したセル４と，アノードガス通路５及びカソードガス
通路６を形成したバイポーラプレート７とを交互に積層
させ、最上面にはカソードガス通路６を形成したハーフ
プレート８を、最下面にはアノードガス通路５を形成し
たハーフプレート９をそれぞれ配置した構造である。
尚、アノードガス通路５とカソードガス通路６とは略直
交して形成されており、図示しないが、アノードガス通
路５もカソードガス通路６と同様に複数の通路が互いに
平行になるように延設されている。ここで、バイポーラ
プレート７及びハーフプレート８のカソードガス通路６
が形成される側の面であってそのエッジシール部には、
前記電解質マトリックス１にリン酸電解液を補給するた
めのリザーバ１０がカソードガス通路６と平行になるよ
うに延設されている。該リザーバ１０の溝の深さは、カ
ソードガス通路６の溝の深さよりも若干浅く、リザーバ
１０の長さは、図２に示すように、カソード３の一辺の
長さよりも若干短い。
【００１２】また、電解質マトリックス１とバイポーラ
プレート７或いはハーフプレート９との間の空隙部であ
ってアノード２の外周側には、ガスをシールするための
アノードシム１１が配置されている。一方、電解質マト
リックス１とバイポーラプレート７或いはハーフプレー
ト８との間の空隙部であってカソード３の外周側には、
図１及び図２に示すように、リン酸保持材１２ａ・１２
ｂ及びカソードシム１３が配置されている。該リン酸保
持材１２ｂは、厚みが0.４mm程度であり、一方の面がリ
ザーバ１０の開口面を完全に被覆すると共に、反対側の
面が電解質マトリックス１と接触する状態で配置されて
いる。尚、リザーバ１０が設けられない側のエッジシー
ル部にもリン酸保持材１２ａが配置されているが、この
リン酸保持材１２ａは前記リン酸保持材１２ｂと同一材
質のものを使用した。ここで、前記リン酸保持材１２ａ
・１２ｂとしては、リン酸電解液を保持する能力があ
り、しかもその保持能力が電解質マトリックス１のそれ
よりも小さいものであれば、いかなる材料を用いること
も可能であり、例えば、カーボンペーパやフッ素樹脂等
が例示される。
プレート７或いはハーフプレート９との間の空隙部であ
ってアノード２の外周側には、ガスをシールするための
アノードシム１１が配置されている。一方、電解質マト
リックス１とバイポーラプレート７或いはハーフプレー
ト８との間の空隙部であってカソード３の外周側には、
図１及び図２に示すように、リン酸保持材１２ａ・１２
ｂ及びカソードシム１３が配置されている。該リン酸保
持材１２ｂは、厚みが0.４mm程度であり、一方の面がリ
ザーバ１０の開口面を完全に被覆すると共に、反対側の
面が電解質マトリックス１と接触する状態で配置されて
いる。尚、リザーバ１０が設けられない側のエッジシー
ル部にもリン酸保持材１２ａが配置されているが、この
リン酸保持材１２ａは前記リン酸保持材１２ｂと同一材
質のものを使用した。ここで、前記リン酸保持材１２ａ
・１２ｂとしては、リン酸電解液を保持する能力があ
り、しかもその保持能力が電解質マトリックス１のそれ
よりも小さいものであれば、いかなる材料を用いること
も可能であり、例えば、カーボンペーパやフッ素樹脂等
が例示される。
【００１３】図３は図１に示すリン酸型燃料電池に係る
セルの構造を示す模式図であり、電解質マトリックス１
を介して手前側がカソード３（実線で示す）であり、反
対側がアノード２（一点破線で示す）である。尚、これ
ら電極２・３と併せて、リザーバ１０（破線）も図示し
た。このセル４は、炭化ケイ素から成る電解質マトリッ
クス１（厚み：0.３mm）の両面に、カーボンペーパに白
金触媒を担持させたアノード２（厚み：0.３mm）及びカ
ソード３（厚み：0.４mm）を配置した構造である。ま
た、カソードガス及びアノードガスは、図３に示すよう
に、略直交して流れ、電池面内温度が高くなる側のエッ
ジシール部に、リザーバ１０が延設されている。この理
由は、電池面内温度が高い方が、電解質マトリックス１
でのリン酸電解液の飛散が大きいからである。
セルの構造を示す模式図であり、電解質マトリックス１
を介して手前側がカソード３（実線で示す）であり、反
対側がアノード２（一点破線で示す）である。尚、これ
ら電極２・３と併せて、リザーバ１０（破線）も図示し
た。このセル４は、炭化ケイ素から成る電解質マトリッ
クス１（厚み：0.３mm）の両面に、カーボンペーパに白
金触媒を担持させたアノード２（厚み：0.３mm）及びカ
ソード３（厚み：0.４mm）を配置した構造である。ま
た、カソードガス及びアノードガスは、図３に示すよう
に、略直交して流れ、電池面内温度が高くなる側のエッ
ジシール部に、リザーバ１０が延設されている。この理
由は、電池面内温度が高い方が、電解質マトリックス１
でのリン酸電解液の飛散が大きいからである。
【００１４】次に、上記の如く構成されたリン酸型燃料
電池における、リン酸電解液の補給について、図１〜図
３を用いて具体的に説明する。先ず、アノード２及びカ
ソード３での電極反応は、以下のように行われる。ここ
で、電解液として使用されるリン酸水溶液は強電解質で
あるので、水溶液中でリン酸イオンと水素イオンとに解
離し（Ｈ3 ＰＯ4 →Ｈ+ ＋Ｈ2 ＰＯ4 - ）、下記反応の
アノード２で生成する水素イオンの良伝導体として働
く。
電池における、リン酸電解液の補給について、図１〜図
３を用いて具体的に説明する。先ず、アノード２及びカ
ソード３での電極反応は、以下のように行われる。ここ
で、電解液として使用されるリン酸水溶液は強電解質で
あるので、水溶液中でリン酸イオンと水素イオンとに解
離し（Ｈ3 ＰＯ4 →Ｈ+ ＋Ｈ2 ＰＯ4 - ）、下記反応の
アノード２で生成する水素イオンの良伝導体として働
く。
【００１５】アノード２では、電極表面において水素が
反応して水素イオンと電子とになり（Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２
ｅ- ）、水素イオンは電解質１内をカソード３に向かっ
て移動する。一方、カソード３では、移動してきた水素
イオンと、外部回路を流れてきた電子と、外部から供給
する酸素とが次の反応を起こし水を生成する（1/2 Ｏ2
＋２Ｈ+ ＋２ｅ- →Ｈ2 Ｏ）。
反応して水素イオンと電子とになり（Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２
ｅ- ）、水素イオンは電解質１内をカソード３に向かっ
て移動する。一方、カソード３では、移動してきた水素
イオンと、外部回路を流れてきた電子と、外部から供給
する酸素とが次の反応を起こし水を生成する（1/2 Ｏ2
＋２Ｈ+ ＋２ｅ- →Ｈ2 Ｏ）。
【００１６】このように燃料電池の反応は水の生成反応
であり、水の生成と共にセル４が発熱する。やがて、電
池面内温度が上昇してくると、電解質マトリックス１に
含浸させたリン酸電解液が飛散して不足してくる。そこ
で、通常は、数千時間に１回は、リザーバ１０を介して
電解質マトリックス１にリン酸電解液を補給している。
ここでは、電池スタックの側面からリザーバ１０に注射
針等でリン酸電解液を補給する。すると、リン酸電解液
は、重力に従ってリン酸保持材１２ｂに含浸される。こ
こで、リン酸保持材１２ｂの電解液保持能力は、電解質
マトリックス１のそれよりも小さいので、リン酸保持材
１２ｂの保持能力を越えてリン酸電解液が供給される
と、余剰のリン酸電解液が電解質マトリックス１に供給
され、電池反応に供される。その後、リザーバ１０内の
リン酸電解液がなくなったとしても、前記リン酸保持材
１２ｂはリン酸電解液を保持しているので、電解質マト
リックス１の乾燥を抑制することができる。
であり、水の生成と共にセル４が発熱する。やがて、電
池面内温度が上昇してくると、電解質マトリックス１に
含浸させたリン酸電解液が飛散して不足してくる。そこ
で、通常は、数千時間に１回は、リザーバ１０を介して
電解質マトリックス１にリン酸電解液を補給している。
ここでは、電池スタックの側面からリザーバ１０に注射
針等でリン酸電解液を補給する。すると、リン酸電解液
は、重力に従ってリン酸保持材１２ｂに含浸される。こ
こで、リン酸保持材１２ｂの電解液保持能力は、電解質
マトリックス１のそれよりも小さいので、リン酸保持材
１２ｂの保持能力を越えてリン酸電解液が供給される
と、余剰のリン酸電解液が電解質マトリックス１に供給
され、電池反応に供される。その後、リザーバ１０内の
リン酸電解液がなくなったとしても、前記リン酸保持材
１２ｂはリン酸電解液を保持しているので、電解質マト
リックス１の乾燥を抑制することができる。
【００１７】尚、図２に示すように、リザーバ１０を設
けていない側のエッジシール部にも、前記リン酸保持材
１２ｂと同材質のリン酸保持材１２ａを配置した。この
ように、予めリン酸電解液を充填させたリン酸保持材１
２ａを電池内に組み込めば、リン酸保持材１２ａがリン
酸電解液を保持している限りは、電解質マトリックス１
の乾燥を防止できるので好ましい。 〔その他の事項〕 上記実施例によれば、電池面内温度が高くなる側の
エッジシール部にのみリザーバ１０を設けたが、両方の
エッジシール部にリザーバ１０を形成することも勿論可
能である。 また、リン酸保持材１２ｂは、リザーバ１０と電解
質マトリックス１との間に介在させたが、リン酸保持材
１２ｂが電解質マトリックス１と接触するような状態
で、リザーバ１０の溝内に配置することも可能である。 上記実施例においては、リザーバ１０を、図２に示
すように、カソード３の端面に沿って少し斜めに延設し
たが、真っ直ぐに延設することも勿論可能である。但
し、斜めに延設した場合には、セル中央部までのリン酸
補給距離が短くなるので、より好ましい。 リザーバ１０は、カソード３側に設けたが、アノー
ド２側に設けることも勿論可能である。
けていない側のエッジシール部にも、前記リン酸保持材
１２ｂと同材質のリン酸保持材１２ａを配置した。この
ように、予めリン酸電解液を充填させたリン酸保持材１
２ａを電池内に組み込めば、リン酸保持材１２ａがリン
酸電解液を保持している限りは、電解質マトリックス１
の乾燥を防止できるので好ましい。 〔その他の事項〕 上記実施例によれば、電池面内温度が高くなる側の
エッジシール部にのみリザーバ１０を設けたが、両方の
エッジシール部にリザーバ１０を形成することも勿論可
能である。 また、リン酸保持材１２ｂは、リザーバ１０と電解
質マトリックス１との間に介在させたが、リン酸保持材
１２ｂが電解質マトリックス１と接触するような状態
で、リザーバ１０の溝内に配置することも可能である。 上記実施例においては、リザーバ１０を、図２に示
すように、カソード３の端面に沿って少し斜めに延設し
たが、真っ直ぐに延設することも勿論可能である。但
し、斜めに延設した場合には、セル中央部までのリン酸
補給距離が短くなるので、より好ましい。 リザーバ１０は、カソード３側に設けたが、アノー
ド２側に設けることも勿論可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上の本発明によれば、補給溝の開口面
はリン酸電解液を保持したリン酸保持材で被覆されてお
り、しかもこのリン酸保持材の他方の面は電解質マトリ
ックスと接して配置されているので、補給溝内のリン酸
電解液がなくなった場合でも、該補給溝の開口面と電解
質マトリックスとの間に空洞部が存在しない。また、前
記リン酸保持材の電解液保持能力は、電解質マトリック
スのそれよりも小さく、補給溝から電解質マトリックス
へのリン酸電解液の補給を損なわない範囲で、適度にリ
ン酸電解液を保持できるので、電解質マトリックスの乾
燥や、それに伴うひび割れ等を抑制することができる。
その結果、電池寿命が長くなると共に、ガスリークの発
生が抑制されるので、信頼性が向上する。
はリン酸電解液を保持したリン酸保持材で被覆されてお
り、しかもこのリン酸保持材の他方の面は電解質マトリ
ックスと接して配置されているので、補給溝内のリン酸
電解液がなくなった場合でも、該補給溝の開口面と電解
質マトリックスとの間に空洞部が存在しない。また、前
記リン酸保持材の電解液保持能力は、電解質マトリック
スのそれよりも小さく、補給溝から電解質マトリックス
へのリン酸電解液の補給を損なわない範囲で、適度にリ
ン酸電解液を保持できるので、電解質マトリックスの乾
燥や、それに伴うひび割れ等を抑制することができる。
その結果、電池寿命が長くなると共に、ガスリークの発
生が抑制されるので、信頼性が向上する。
【００１９】また、補給溝がカソードシムに設けられて
いるので、たとえガスのリークが発生したとしても、破
損箇所からはカソードガスである空気が漏れるだけで、
アノードシムに設ける場合のように水素ガスが漏れる心
配がない。そのため、爆発等の危険がなく、更に安全性
が向上する。
いるので、たとえガスのリークが発生したとしても、破
損箇所からはカソードガスである空気が漏れるだけで、
アノードシムに設ける場合のように水素ガスが漏れる心
配がない。そのため、爆発等の危険がなく、更に安全性
が向上する。
【図１】本発明の一実施例に係るリン酸型燃料電池の概
略構成を示す断面図である。
略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すリン酸型燃料電池のセルをＡ−Ａ線
で切断した場合のカソード側から見た平面図である。
で切断した場合のカソード側から見た平面図である。
【図３】図１に示すリン酸型燃料電池に係るセルの構造
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図４】従来のリン酸型燃料電池の構成を示す断面図で
ある。
ある。
１ 電解質マトリックス ２ アノード ３ カソード ４ セル ５ アノードガス通路 ６ カソードガス通路 ７・８・９ セパレータ １０ リザーバ １１ アノードシム １２ｂ リン酸保持材 １３ カソードシム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 喜善 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内 (72)発明者 宮井 恵吾 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 電解質マトリックスを介してアノード及
びカソードを配したセルと，アノードガス通路及び／又
はカソードガス通路を形成したセパレータとを積層さ
せ、該セパレータとセルとの間のエッジシール部にガス
をシールするためのアノードシム及びカソードシムを配
置すると共に、アノードシム及びカソードシムの何れか
一方に前記電解質マトリックスにリン酸電解液を補給す
るための補給溝を形成した構造のリン酸型燃料電池にお
いて、 前記補給溝内或いは補給溝と電解質マトリックスとの間
に、電解質マトリックスの電解液保持能力よりも保持能
力が小さいリン酸保持材の一方の面が補給溝の開口面を
被覆し、他方の面が電解質マトリックスと接するように
該リン酸保持材を配置したことを特徴とするリン酸型燃
料電池。 - 【請求項２】 前記補給溝を、カソードシム部に形成し
たことを特徴とする請求項１記載のリン酸型燃料電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5251523A JPH07105962A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | リン酸型燃料電池 |
| US08/342,925 US5541015A (en) | 1992-05-12 | 1994-11-21 | Fuel cell using a separate gas cooling method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5251523A JPH07105962A (ja) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | リン酸型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07105962A true JPH07105962A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17224082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5251523A Pending JPH07105962A (ja) | 1992-05-12 | 1993-10-07 | リン酸型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105962A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US9985301B2 (en) | 2011-09-21 | 2018-05-29 | Intelligent Energy Limited | Fuel cell assembly |
| DE112014006237B4 (de) | 2014-03-20 | 2024-06-20 | Audi Ag | Brennstoffzellen-Anschlussstück umfassend eine Beschichtung um die Möglichkeit eines elektrischen Kurzschlusses zu reduzieren |
-
1993
- 1993-10-07 JP JP5251523A patent/JPH07105962A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US9985301B2 (en) | 2011-09-21 | 2018-05-29 | Intelligent Energy Limited | Fuel cell assembly |
| DE112014006237B4 (de) | 2014-03-20 | 2024-06-20 | Audi Ag | Brennstoffzellen-Anschlussstück umfassend eine Beschichtung um die Möglichkeit eines elektrischen Kurzschlusses zu reduzieren |
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