JPH10162844A - リン酸型燃料電池 - Google Patents
リン酸型燃料電池Info
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- JPH10162844A JPH10162844A JP8321441A JP32144196A JPH10162844A JP H10162844 A JPH10162844 A JP H10162844A JP 8321441 A JP8321441 A JP 8321441A JP 32144196 A JP32144196 A JP 32144196A JP H10162844 A JPH10162844 A JP H10162844A
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- phosphoric acid
- separator
- air electrode
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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】
【課題】リザーバプレートに保持したリン酸によるセパ
レータの腐食の危険性を回避し、長期にわたり安定して
運転できるものとする。 【解決手段】燃料極触媒層２を燃料極基材４に形成して
なる燃料電極と空気極触媒層３を空気極基材５に形成し
てなる空気電極との間にリン酸を保持するマトリックス
１を挟み、両電極の外面にリザーバプレート６，７Ａを
配して構成される単セルを、セパレータ８と交互に積層
して用いるものにおいて、空気電極側に配したリザーバ
プレート７Ａの空気電極側の表面に、空気入口側の側面
と空気出口側の側面に開口をもつ複数の空気通流溝１０
を、またセパレータ側の表面に、側面に対して閉塞され
た複数の溝１２を設け、さらに溝１２を形成しセパレー
タに接するリブ１１Ａに撥水処理を行う。
レータの腐食の危険性を回避し、長期にわたり安定して
運転できるものとする。 【解決手段】燃料極触媒層２を燃料極基材４に形成して
なる燃料電極と空気極触媒層３を空気極基材５に形成し
てなる空気電極との間にリン酸を保持するマトリックス
１を挟み、両電極の外面にリザーバプレート６，７Ａを
配して構成される単セルを、セパレータ８と交互に積層
して用いるものにおいて、空気電極側に配したリザーバ
プレート７Ａの空気電極側の表面に、空気入口側の側面
と空気出口側の側面に開口をもつ複数の空気通流溝１０
を、またセパレータ側の表面に、側面に対して閉塞され
た複数の溝１２を設け、さらに溝１２を形成しセパレー
タに接するリブ１１Ａに撥水処理を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、リン酸を電解質
として用いるリン酸型燃料電池に係わり、特に、補給用
のリン酸を保持するリザーバプレートの構成に関する。
として用いるリン酸型燃料電池に係わり、特に、補給用
のリン酸を保持するリザーバプレートの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来より用いられているリン酸
型燃料電池の電池積層体の基本構成を模式的に示す斜視
図である。図に見られるごとく、リン酸を電解質として
保持した方形平板状のマトリックス１を、燃料極基材４
の上に燃料極触媒層２を形成してなる燃料電極と、空気
極基材５の上に空気極触媒層３を形成してなる空気電極
とで挟持し、さらにその両外面に、燃料ガス通流溝９を
備えたリザーバプレート６と空気通流溝１０を備えたリ
ザーバプレート７とを配して単セルを形成し、この構成
の単セルをセパレータ８と交互に積層することにより電
池積層体が構成されている。
型燃料電池の電池積層体の基本構成を模式的に示す斜視
図である。図に見られるごとく、リン酸を電解質として
保持した方形平板状のマトリックス１を、燃料極基材４
の上に燃料極触媒層２を形成してなる燃料電極と、空気
極基材５の上に空気極触媒層３を形成してなる空気電極
とで挟持し、さらにその両外面に、燃料ガス通流溝９を
備えたリザーバプレート６と空気通流溝１０を備えたリ
ザーバプレート７とを配して単セルを形成し、この構成
の単セルをセパレータ８と交互に積層することにより電
池積層体が構成されている。
【０００３】リザーバプレート６とリザーバプレート７
は、多孔質のカーボン材からなり、備えた燃料ガス通流
溝９および空気通流溝１０に燃料ガス、空気を流すこと
によって、燃料極触媒層２および空気極触媒層３へと供
給する役割を果たしている。また同時に、多孔質の空隙
にリン酸を蓄えて用いることにより、発電運転に伴って
蒸発、飛散するマトリックス中のリン酸量を補充した
り、あるいは飛散したリン酸を回収して保持する機能を
果している。
は、多孔質のカーボン材からなり、備えた燃料ガス通流
溝９および空気通流溝１０に燃料ガス、空気を流すこと
によって、燃料極触媒層２および空気極触媒層３へと供
給する役割を果たしている。また同時に、多孔質の空隙
にリン酸を蓄えて用いることにより、発電運転に伴って
蒸発、飛散するマトリックス中のリン酸量を補充した
り、あるいは飛散したリン酸を回収して保持する機能を
果している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、従来の
リン酸型燃料電池においては、リン酸補給機能を備えた
リザーバプレートを組み込むことにより蒸発、飛散する
リン酸量を補い、長時間運転を可能とするよう構成され
ている。ところで、上記のごとき構成においては、介装
されるセパレータがリン酸を蓄えたリザーバプレートに
接して配されており、セパレータがリン酸に曝されるこ
ととなるので、長期間運転を行うと空気電極側のリザー
バプレートに接するセパレータの表面が腐食する事態が
生じる。このような腐食が進行すると、セパレータの強
度が低下し、起動、停止等の温度変化による構造材の膨
張、収縮による変形から割れを生じたり、腐食が更に進
行して穴が発生すれば空気と水素が直接反応して燃焼を
起こす危険性がある。
リン酸型燃料電池においては、リン酸補給機能を備えた
リザーバプレートを組み込むことにより蒸発、飛散する
リン酸量を補い、長時間運転を可能とするよう構成され
ている。ところで、上記のごとき構成においては、介装
されるセパレータがリン酸を蓄えたリザーバプレートに
接して配されており、セパレータがリン酸に曝されるこ
ととなるので、長期間運転を行うと空気電極側のリザー
バプレートに接するセパレータの表面が腐食する事態が
生じる。このような腐食が進行すると、セパレータの強
度が低下し、起動、停止等の温度変化による構造材の膨
張、収縮による変形から割れを生じたり、腐食が更に進
行して穴が発生すれば空気と水素が直接反応して燃焼を
起こす危険性がある。
【０００５】空気電極側のリザーバプレートに接するセ
パレータの表面に腐食が生じる原因としては、空気電極
側は電池の電極電位が高いこと、また、単セルのカーボ
ン材よりなる他の構造材、例えば触媒のカーボン担体、
電極基材、リザーバプレート等が 2000 ℃以上の高温で
成形されているのに対して、セパレータは 1000 〜2000
℃で成形されており、炭素結晶にカルボキシル基や水酸
基等が結合して炭素原子の格子配列に欠陥が生じている
こと、したがって、約 200℃の高温のリン酸に曝される
と電気化学的な腐食を起こし易くなることが考えられ
る。
パレータの表面に腐食が生じる原因としては、空気電極
側は電池の電極電位が高いこと、また、単セルのカーボ
ン材よりなる他の構造材、例えば触媒のカーボン担体、
電極基材、リザーバプレート等が 2000 ℃以上の高温で
成形されているのに対して、セパレータは 1000 〜2000
℃で成形されており、炭素結晶にカルボキシル基や水酸
基等が結合して炭素原子の格子配列に欠陥が生じている
こと、したがって、約 200℃の高温のリン酸に曝される
と電気化学的な腐食を起こし易くなることが考えられ
る。
【０００６】このようなセパレータの表面の腐食を防止
するには、リザーバプレートに撥水処理を行えばよい
が、平板状のセパレータの全面にわたり均一に薄い撥水
処理を行うのは容易でなく、撥水処理を行うと処理層が
内部に浸透してリザーバプレートのリン酸補給機能が損
なわれることとなる。また、リザーバプレートとセパレ
ータとの間に撥水性を備えた構成部材、例えばカーボン
繊維からなる基材にポリテトラフルオロエチレン等のフ
ッ素樹脂を充填した構成部材を挿入して構成する方法も
考えられるが、製造コストの増大や電池積層体の寸法の
増大を伴うという難点がある。
するには、リザーバプレートに撥水処理を行えばよい
が、平板状のセパレータの全面にわたり均一に薄い撥水
処理を行うのは容易でなく、撥水処理を行うと処理層が
内部に浸透してリザーバプレートのリン酸補給機能が損
なわれることとなる。また、リザーバプレートとセパレ
ータとの間に撥水性を備えた構成部材、例えばカーボン
繊維からなる基材にポリテトラフルオロエチレン等のフ
ッ素樹脂を充填した構成部材を挿入して構成する方法も
考えられるが、製造コストの増大や電池積層体の寸法の
増大を伴うという難点がある。
【０００７】この発明は、このような従来技術の問題点
を考慮してなされたもので、複雑な構成を用いることな
く、リザーバプレートに保持したリン酸によるセパレー
タの腐食の危険性が回避され、長期にわたり安定して運
転できるリン酸型燃料電池を提供することを目的とす
る。
を考慮してなされたもので、複雑な構成を用いることな
く、リザーバプレートに保持したリン酸によるセパレー
タの腐食の危険性が回避され、長期にわたり安定して運
転できるリン酸型燃料電池を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、リン酸を保持する方形平板状
のマトリックスの両主面に燃料電極と空気電極とを配
し、さらに両電極の外面にガス通流用の溝を備えた補給
用のリン酸を保持するリザーバプレートを配して形成さ
れる複数の単セルを、ガス不透過性のセパレータを介在
させて積層して直方体状の電池積層体を構成し、一方の
側面より相対する側面へと燃料ガスを、またこれらの側
面に直交する他の側面より相対する側面へと空気を通流
して用いるリン酸型燃料電池において、 （１）空気電極の外面に配されたリザーバプレートの空
気電極側の表面に空気入口側の側面と空気出口側の側面
とに開口する複数の空気通流溝を備え、さらに、空気電
極側の表面と相対するセパレータ側の表面に側面に対し
て閉塞された複数の溝を備え、さらに、セパレータに接
するリブ部に、例えばフッ素樹脂を充填してなる撥水処
理層を備えることとする。
めに、本発明においては、リン酸を保持する方形平板状
のマトリックスの両主面に燃料電極と空気電極とを配
し、さらに両電極の外面にガス通流用の溝を備えた補給
用のリン酸を保持するリザーバプレートを配して形成さ
れる複数の単セルを、ガス不透過性のセパレータを介在
させて積層して直方体状の電池積層体を構成し、一方の
側面より相対する側面へと燃料ガスを、またこれらの側
面に直交する他の側面より相対する側面へと空気を通流
して用いるリン酸型燃料電池において、 （１）空気電極の外面に配されたリザーバプレートの空
気電極側の表面に空気入口側の側面と空気出口側の側面
とに開口する複数の空気通流溝を備え、さらに、空気電
極側の表面と相対するセパレータ側の表面に側面に対し
て閉塞された複数の溝を備え、さらに、セパレータに接
するリブ部に、例えばフッ素樹脂を充填してなる撥水処
理層を備えることとする。
【０００９】（２）また、空気電極の外面に配されたリ
ザーバプレートの空気電極側の表面に、空気入口側の側
面に開口を有し空気出口側の側面の近傍へと延伸する複
数の空気通流溝を備え、さらに、空気電極側の表面と相
対するセパレータ側の表面に、空気出口側の側面に開口
を有し相対する空気入口側の側面の近傍へと延伸し、上
記の空気通流溝の空気出口側の端部との間に連通孔を備
えた複数の溝を備え、さらに、セパレータに接するリブ
部に、例えばフッ素樹脂を充填してなる撥水処理層を備
えることとする。
ザーバプレートの空気電極側の表面に、空気入口側の側
面に開口を有し空気出口側の側面の近傍へと延伸する複
数の空気通流溝を備え、さらに、空気電極側の表面と相
対するセパレータ側の表面に、空気出口側の側面に開口
を有し相対する空気入口側の側面の近傍へと延伸し、上
記の空気通流溝の空気出口側の端部との間に連通孔を備
えた複数の溝を備え、さらに、セパレータに接するリブ
部に、例えばフッ素樹脂を充填してなる撥水処理層を備
えることとする。
【００１０】上記（１）のごとくとすれば、リザーバプ
レートのセパレータに接する面はリブ部のみとなり、こ
のように突出した部分に撥水処理を行うことは容易とな
る。したがって、この部分に撥水処理を行えば、セパレ
ータがリザーバプレートに保持されたリン酸に曝される
危険性が低減し、セパレータの腐食が抑制される。ま
た、リザーバプレートの撥水処理をリブ部に制限できる
ので、所定量のリン酸を保持させることができる。な
お、リザーバプレートのセパレータ側に設けられた複数
の溝は空気入口側の側面に対して閉塞されているので、
空気電極へと供給される空気の流れに影響を及ぼすこと
はない。
レートのセパレータに接する面はリブ部のみとなり、こ
のように突出した部分に撥水処理を行うことは容易とな
る。したがって、この部分に撥水処理を行えば、セパレ
ータがリザーバプレートに保持されたリン酸に曝される
危険性が低減し、セパレータの腐食が抑制される。ま
た、リザーバプレートの撥水処理をリブ部に制限できる
ので、所定量のリン酸を保持させることができる。な
お、リザーバプレートのセパレータ側に設けられた複数
の溝は空気入口側の側面に対して閉塞されているので、
空気電極へと供給される空気の流れに影響を及ぼすこと
はない。
【００１１】また、上記（２）のごとくとすれば、
（１）と同様に、セパレータの腐食を抑制し、所定量の
リン酸を保持させることができ、さらに、リザーバプレ
ートの空気電極側の空気通流溝を流れた空気が連通孔を
通してセパレータ側の溝を通流するので、リザーバプレ
ート中のリン酸がセパレータ側の溝へ漏出する事態が生
じても、空気の流れとともに外部へと排出され、セパレ
ータがリン酸に曝される危険性がより確実に回避される
こととなる。なお、本構成においても、リザーバプレー
トのセパレータ側に設けられた複数の溝は空気入口側の
側面に対して閉塞されており、空気は、空気通流溝中を
空気出口側の端部へと流れたのち、連通孔を通ってセパ
レータ側の複数の溝へと送られるので、空気電極へと供
給される空気の流れに影響を及ぼすことはない。
（１）と同様に、セパレータの腐食を抑制し、所定量の
リン酸を保持させることができ、さらに、リザーバプレ
ートの空気電極側の空気通流溝を流れた空気が連通孔を
通してセパレータ側の溝を通流するので、リザーバプレ
ート中のリン酸がセパレータ側の溝へ漏出する事態が生
じても、空気の流れとともに外部へと排出され、セパレ
ータがリン酸に曝される危険性がより確実に回避される
こととなる。なお、本構成においても、リザーバプレー
トのセパレータ側に設けられた複数の溝は空気入口側の
側面に対して閉塞されており、空気は、空気通流溝中を
空気出口側の端部へと流れたのち、連通孔を通ってセパ
レータ側の複数の溝へと送られるので、空気電極へと供
給される空気の流れに影響を及ぼすことはない。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のリン酸型燃料電
池の第１実施例の基本構成を示す構造図で、（ａ）は電
池積層体の要部の縦断面図、（ｂ）は（ａ）に用いられ
ている空気電極側のリザーバプレートの空気電極側より
見た平面図、（ｃ）は同じく空気電極側のリザーバプレ
ートのセパレータ側より見た平面図である。図におい
て、図３に示した従来例の構成部品と同一の機能を有す
る構成部品には同一の符号が付されており、重複する説
明は省略する。
池の第１実施例の基本構成を示す構造図で、（ａ）は電
池積層体の要部の縦断面図、（ｂ）は（ａ）に用いられ
ている空気電極側のリザーバプレートの空気電極側より
見た平面図、（ｃ）は同じく空気電極側のリザーバプレ
ートのセパレータ側より見た平面図である。図におい
て、図３に示した従来例の構成部品と同一の機能を有す
る構成部品には同一の符号が付されており、重複する説
明は省略する。
【００１３】本実施例の構成の特徴は、空気電極側に配
されたリザーバプレート７Ａにある。図１（ｂ）に示し
たごとく、リザーバプレート７Ａの空気電極側の表面に
は、従来例と同様に、複数のリブ１１が設けられ、各リ
ブ１１の間に空気入口側の側面から空気出口側の側面へ
と連なる空気通流溝１０が形成されている。一方、リザ
ーバプレート７Ａの空気電極側の表面と相対するセパレ
ータ側の表面には、図１（ｃ）に示したごとく、側面に
対して閉塞された複数の溝１２が設けられており、これ
らの溝１２を形成するリブ１１Ａの表面近傍には、図示
しないパーフルオロエチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）
からなるフッ素樹脂が充填されている。フッ素樹脂の充
填は、リブ１１ＡのみをＦＥＰの分散液に数分間浸漬し
たのち、乾燥し、溶融温度以上で焼成する方法により行
われており、フッ素樹脂の充填部分はリブ１１Ａの部分
に限定されている。
されたリザーバプレート７Ａにある。図１（ｂ）に示し
たごとく、リザーバプレート７Ａの空気電極側の表面に
は、従来例と同様に、複数のリブ１１が設けられ、各リ
ブ１１の間に空気入口側の側面から空気出口側の側面へ
と連なる空気通流溝１０が形成されている。一方、リザ
ーバプレート７Ａの空気電極側の表面と相対するセパレ
ータ側の表面には、図１（ｃ）に示したごとく、側面に
対して閉塞された複数の溝１２が設けられており、これ
らの溝１２を形成するリブ１１Ａの表面近傍には、図示
しないパーフルオロエチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）
からなるフッ素樹脂が充填されている。フッ素樹脂の充
填は、リブ１１ＡのみをＦＥＰの分散液に数分間浸漬し
たのち、乾燥し、溶融温度以上で焼成する方法により行
われており、フッ素樹脂の充填部分はリブ１１Ａの部分
に限定されている。
【００１４】本構成では、このようにリザーバプレート
７Ａのセパレータに接する面にフッ素樹脂が充填されて
いるので、セパレータがリザーバプレート７Ａ中のリン
酸に直接曝されることがなく、溝１２中にリン酸が漏出
して凝縮が起こらない限りリン酸による腐食を生じる恐
れがなくなる。またフッ素樹脂の充填部分はリブ１１Ａ
の部分に限定されるので、リザーバプレート７Ａにはリ
ン酸補給機能を確保するに必要な所定量のリン酸を容易
に保持させることができる。
７Ａのセパレータに接する面にフッ素樹脂が充填されて
いるので、セパレータがリザーバプレート７Ａ中のリン
酸に直接曝されることがなく、溝１２中にリン酸が漏出
して凝縮が起こらない限りリン酸による腐食を生じる恐
れがなくなる。またフッ素樹脂の充填部分はリブ１１Ａ
の部分に限定されるので、リザーバプレート７Ａにはリ
ン酸補給機能を確保するに必要な所定量のリン酸を容易
に保持させることができる。
【００１５】なお、図１に示した構成では、溝１２を空
気入口側の側面のみならず空気出口側の側面に対しても
閉塞したものとしているが、空気出口側の側面に開口を
もつものとしてもよい。図２は、本発明のリン酸型燃料
電池の第２実施例の基本構成を示す構造図で、（ａ）は
電池積層体の要部の縦断面図、（ｂ）は（ａ）に用いら
れている空気電極側のリザーバプレートの空気電極側よ
り見た平面図、（ｃ）は同じく空気電極側のリザーバプ
レートのセパレータ側より見た平面図である。
気入口側の側面のみならず空気出口側の側面に対しても
閉塞したものとしているが、空気出口側の側面に開口を
もつものとしてもよい。図２は、本発明のリン酸型燃料
電池の第２実施例の基本構成を示す構造図で、（ａ）は
電池積層体の要部の縦断面図、（ｂ）は（ａ）に用いら
れている空気電極側のリザーバプレートの空気電極側よ
り見た平面図、（ｃ）は同じく空気電極側のリザーバプ
レートのセパレータ側より見た平面図である。
【００１６】本実施例の構成においては、図２（ｂ）に
示したごとく、空気電極側に配されたリザーバプレート
７Ｂの空気電極側の表面に、空気入口側の側面より空気
出口側の側面近傍へと延伸する複数の空気通流溝１０Ａ
が形成されており、一方、リザーバプレート７Ａのセパ
レータ側の表面には、図２（ｃ）に示したごとく、空気
出口側の側面より空気出口側の側面近傍へと延伸し、か
つ上記の空気通流溝１０Ａと連通穴１４を通して連通す
る複数の溝１３が設けられており、また、これらの溝１
３を形成するリブ１１Ｃの表面近傍には、第１実施例と
同一方法により図示しないパーフルオロエチレンプロピ
レン樹脂（ＦＥＰ）からなるフッ素樹脂が充填されてい
る。
示したごとく、空気電極側に配されたリザーバプレート
７Ｂの空気電極側の表面に、空気入口側の側面より空気
出口側の側面近傍へと延伸する複数の空気通流溝１０Ａ
が形成されており、一方、リザーバプレート７Ａのセパ
レータ側の表面には、図２（ｃ）に示したごとく、空気
出口側の側面より空気出口側の側面近傍へと延伸し、か
つ上記の空気通流溝１０Ａと連通穴１４を通して連通す
る複数の溝１３が設けられており、また、これらの溝１
３を形成するリブ１１Ｃの表面近傍には、第１実施例と
同一方法により図示しないパーフルオロエチレンプロピ
レン樹脂（ＦＥＰ）からなるフッ素樹脂が充填されてい
る。
【００１７】したがって、本構成では、セパレータがリ
ザーバプレート７Ａ中のリン酸に直接曝される恐れがな
いばかりでなく、溝１３中にリン酸が漏出しても、溝１
３中には空気通流溝１０Ａを通流した空気が流入して流
れるので、リン酸が凝縮し滞留する恐れがなく、セパレ
ータのリン酸による腐食の危険性が回避される。また、
第１実施例と同様に、フッ素樹脂の充填部分はリブ１１
Ｂの部分に限定されるので、リザーバプレート７Ｂには
リン酸補給機能を確保するに必要な所定量のリン酸を容
易に保持させることができる。
ザーバプレート７Ａ中のリン酸に直接曝される恐れがな
いばかりでなく、溝１３中にリン酸が漏出しても、溝１
３中には空気通流溝１０Ａを通流した空気が流入して流
れるので、リン酸が凝縮し滞留する恐れがなく、セパレ
ータのリン酸による腐食の危険性が回避される。また、
第１実施例と同様に、フッ素樹脂の充填部分はリブ１１
Ｂの部分に限定されるので、リザーバプレート７Ｂには
リン酸補給機能を確保するに必要な所定量のリン酸を容
易に保持させることができる。
【００１８】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、リン酸
を保持する方形平板状のマトリックスの両主面に燃料電
極と空気電極とを配し、さらに両電極の外面にガス通流
用の溝を備えた補給用のリン酸を保持するリザーバプレ
ートを配して形成される複数の単セルをガス不透過性の
セパレータを介在させて積層して直方体状の電池積層体
を構成し、一方の側面より相対する側面へと燃料ガス
を、また他の側面より相対する側面へと空気を通流して
用いるリン酸型燃料電池において、 （１）空気電極の外面に配されたリザーバプレートの空
気電極側の表面に空気入口側の側面と空気出口側の側面
とに開口する複数の空気通流溝を備え、さらに、空気電
極側の表面と相対するセパレータ側の表面に側面に対し
て閉塞された複数の溝を備え、さらに、セパレータに接
するリブ部に、例えばフッ素樹脂を充填してなる撥水処
理層を備えることとしたので、リザーバプレートがリン
酸保持能力を備え、かつセパレータがリザーバプレート
に保持されたリン酸に直接曝される恐れがなくなった。
したがって、構成が簡単で、リザーバプレートが所定の
リン酸補給機能を備え、かつセパレータのリン酸による
腐食の危険性が抑制され、長期にわたり安定して運転で
きるリン酸型燃料電池が得られることとなった。
を保持する方形平板状のマトリックスの両主面に燃料電
極と空気電極とを配し、さらに両電極の外面にガス通流
用の溝を備えた補給用のリン酸を保持するリザーバプレ
ートを配して形成される複数の単セルをガス不透過性の
セパレータを介在させて積層して直方体状の電池積層体
を構成し、一方の側面より相対する側面へと燃料ガス
を、また他の側面より相対する側面へと空気を通流して
用いるリン酸型燃料電池において、 （１）空気電極の外面に配されたリザーバプレートの空
気電極側の表面に空気入口側の側面と空気出口側の側面
とに開口する複数の空気通流溝を備え、さらに、空気電
極側の表面と相対するセパレータ側の表面に側面に対し
て閉塞された複数の溝を備え、さらに、セパレータに接
するリブ部に、例えばフッ素樹脂を充填してなる撥水処
理層を備えることとしたので、リザーバプレートがリン
酸保持能力を備え、かつセパレータがリザーバプレート
に保持されたリン酸に直接曝される恐れがなくなった。
したがって、構成が簡単で、リザーバプレートが所定の
リン酸補給機能を備え、かつセパレータのリン酸による
腐食の危険性が抑制され、長期にわたり安定して運転で
きるリン酸型燃料電池が得られることとなった。
【００１９】（２）また、空気電極の外面に配されたリ
ザーバプレートの空気電極側の表面に、空気入口側の側
面に開口を有し空気出口側の側面の近傍へと延伸する複
数の空気通流溝を備え、さらに、空気電極側の表面と相
対するセパレータ側の表面に、空気出口側の側面に開口
を有し相対する空気入口側の側面の近傍へと延伸し、上
記の空気通流溝の空気出口側の端部との間に連通孔を備
えた複数の溝を備え、さらに、セパレータに接するリブ
部に、例えばフッ素樹脂を充填してなる撥水処理層を備
えることとすれば、リザーバプレートがリン酸保持能力
を備え、かつセパレータがリザーバプレートに保持され
たリン酸に直接曝される恐れがないばかりでなく、リザ
ーバプレートのセパレータ側の表面に備えた複数の溝に
リン酸が漏出しても、通流する空気により外部へと排出
されるので、セパレータがリン酸に曝される危険性は一
段と抑制され、長期にわたり安定して運転できるリン酸
型燃料電池として、より好適である。
ザーバプレートの空気電極側の表面に、空気入口側の側
面に開口を有し空気出口側の側面の近傍へと延伸する複
数の空気通流溝を備え、さらに、空気電極側の表面と相
対するセパレータ側の表面に、空気出口側の側面に開口
を有し相対する空気入口側の側面の近傍へと延伸し、上
記の空気通流溝の空気出口側の端部との間に連通孔を備
えた複数の溝を備え、さらに、セパレータに接するリブ
部に、例えばフッ素樹脂を充填してなる撥水処理層を備
えることとすれば、リザーバプレートがリン酸保持能力
を備え、かつセパレータがリザーバプレートに保持され
たリン酸に直接曝される恐れがないばかりでなく、リザ
ーバプレートのセパレータ側の表面に備えた複数の溝に
リン酸が漏出しても、通流する空気により外部へと排出
されるので、セパレータがリン酸に曝される危険性は一
段と抑制され、長期にわたり安定して運転できるリン酸
型燃料電池として、より好適である。
【図１】本発明のリン酸型燃料電池の第１実施例の基本
構成を示す構造図で、（ａ）は電池積層体の要部の縦断
面図、（ｂ）は空気電極側に配したリザーバプレートの
空気電極側より見た平面図、（ｃ）は同じくセパレータ
側より見た平面図
構成を示す構造図で、（ａ）は電池積層体の要部の縦断
面図、（ｂ）は空気電極側に配したリザーバプレートの
空気電極側より見た平面図、（ｃ）は同じくセパレータ
側より見た平面図
【図２】本発明のリン酸型燃料電池の第２実施例の基本
構成を示す構造図で、（ａ）は電池積層体の要部の縦断
面図、（ｂ）は空気電極側に配したリザーバプレートの
空気電極側より見た平面図、（ｃ）は同じくセパレータ
側より見た平面図
構成を示す構造図で、（ａ）は電池積層体の要部の縦断
面図、（ｂ）は空気電極側に配したリザーバプレートの
空気電極側より見た平面図、（ｃ）は同じくセパレータ
側より見た平面図
【図３】従来のリン酸型燃料電池の電池積層体の基本構
成を模式的に示す斜視図
成を模式的に示す斜視図
１ マトリックス ２ 燃料極触媒層 ３ 空気極触媒層 ４ 燃料極基材 ５ 空気極基材 ６ リザーバプレート ７ リザーバプレート ７Ａ，７Ｂ リザーバプレート ８ セパレータ ９ 燃料ガス通流溝 １０ 空気通流溝 １０Ａ 空気通流溝 １１ リブ １１Ａ，１１Ｂ リブ １２ 溝 １３ 溝 １４ 連通溝
Claims (3)
- 【請求項１】リン酸を保持する方形平板状のマトリック
スの両主面に燃料電極と空気電極とを配し、さらに両電
極の外面にガス通流用の溝を備えた補給用のリン酸を保
持するリザーバプレートを配して形成される複数の単セ
ルを、ガス不透過性のセパレータを介在させて積層して
直方体状の電池積層体を構成し、一方の側面より相対す
る側面へと燃料ガスを、またこれらの側面に直交する他
の側面より相対する側面へと空気を通流して用いるリン
酸型燃料電池において、 空気電極の外面に配されたリザーバプレートが、空気電
極側の表面に空気入口側の側面と空気出口側の側面とに
開口する複数の空気通流溝を備え、さらに、空気電極側
の表面と相対するセパレータ側の表面に側面に対して閉
塞された複数の溝を備え、かつ、セパレータに接するリ
ブ部に撥水処理層を備えてなることを特徴とするリン酸
型燃料電池。 - 【請求項２】リン酸を保持する方形平板状のマトリック
スの両主面に燃料電極と空気電極とを配し、さらに両電
極の外面にガス通流用の溝を備えた補給用のリン酸を保
持するリザーバプレートを配して形成される複数の単セ
ルを、ガス不透過性のセパレータを介在させて積層して
直方体状の電池積層体を構成し、一方の側面より相対す
る側面へと燃料ガスを、またこれらの側面に直交する他
の側面より相対する側面へと空気を通流して用いるリン
酸型燃料電池において、 空気電極の外面に配されたリザーバプレートが、空気電
極側の表面に、空気入口側の側面に開口を有し空気出口
側の側面の近傍へと延伸する複数の空気通流溝を備え、
さらに、空気電極側の表面と相対するセパレータ側の表
面に、空気出口側の側面に開口を有し相対する空気入口
側の側面の近傍へと延伸し、前記空気通流溝の空気出口
側の端部との間に連通孔を備えた複数の溝を備え、か
つ、セパレータに接するリブ部に撥水処理層を備えてな
ることを特徴とするリン酸型燃料電池。 - 【請求項３】前記撥水処理層が、フッ素樹脂を充填して
なることを特徴とする請求項１または２に記載のリン酸
型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8321441A JPH10162844A (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | リン酸型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8321441A JPH10162844A (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | リン酸型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10162844A true JPH10162844A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18132600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8321441A Pending JPH10162844A (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | リン酸型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10162844A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100543273B1 (ko) * | 2001-01-17 | 2006-01-20 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 전자 부품 |
-
1996
- 1996-12-02 JP JP8321441A patent/JPH10162844A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100543273B1 (ko) * | 2001-01-17 | 2006-01-20 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 전자 부품 |
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