JPH10334928A - Phosphoric acid type fuel cell, manufacturing apparatus of electrode for phosphoric acid type fuel cell, and manufacture thereof - Google Patents

Phosphoric acid type fuel cell, manufacturing apparatus of electrode for phosphoric acid type fuel cell, and manufacture thereof

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JPH10334928A
JPH10334928A JP9141750A JP14175097A JPH10334928A JP H10334928 A JPH10334928 A JP H10334928A JP 9141750 A JP9141750 A JP 9141750A JP 14175097 A JP14175097 A JP 14175097A JP H10334928 A JPH10334928 A JP H10334928A
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JP
Japan
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phosphoric acid
electrode
fuel cell
catalyst
catalyst layer
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Application number
JP9141750A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadahiko Taniguchi
忠彦 谷口
Toru Yajima
亨 矢嶋
Katsunori Sakai
勝則 酒井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH10334928A publication Critical patent/JPH10334928A/en
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phosphoric acid type fuel cell, a manufacturing apparatus of its electrode, and a manufacturing method of the electrode. SOLUTION: A cell is composed by laminating an anode electrode 2 and a cathode electrode 3, interposing an electrolyte layer between them. A catalyst layer at the electrolyte layer side of the anode electrode 2 is divided into two parts: a part at an oxidizer inlet side is a platinum catalyst layer 9 and a part at an oxidizer outlet side is a platinum catalyst layer 10. An electrolyte reservoir 4 for supplying a fuel gas is arranged at the opposite side of an electrolyte layer 1 of the anode electrode 2. An electrolyte reservoir 5 for supplying an oxidizer gas is arranged at the opposite side of an electrolyte layer side of the cathode electrode 3. A cell stack is composed by multilayered cells, and a separator 8 is inserted between the electrolyte reservoir 4 of an adjacent cell and the electrolyte reservoir 5. A cooling plate 6 is inserted every several cells of the cell stack for forming a cooling structure such that an inlet part of a cooling water at a cooling tube 7 inside a cooling plate 6 corresponds to a downstream of the oxidizer gas.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電解質としてリン
酸を用いるリン酸型燃料電池に係り、特に、電極に改良
を施して長寿命化を図ったリン酸側燃料電池及びその電
極の製造装置並びに製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phosphoric acid type fuel cell using phosphoric acid as an electrolyte, and more particularly to a phosphoric acid side fuel cell in which electrodes are improved to extend the life and an apparatus for manufacturing the electrodes. And a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】天然ガスなどの燃料を改質して得られる
水素と、空気中の酸素とを電気化学的に反応させて直接
発電する燃料電池は、電解質として何を用いるかによっ
て種々のものに分けられるが、中でも、リン酸を電解質
とするリン酸型燃料電池は、現在最も開発が進んでい
る。このリン酸型燃料電池の一例を、図9を参照して以
下に説明する。すなわち、電解質層1には電解質として
リン酸が含浸され、この電解質層1をアノード電極2と
カソード電極3の両電極で挟むことによって単電池(以
下、セルと呼ぶ)が構成されている。このアノード電極
2およびカソード電極3は、多孔質体でできた電極基板
上に、担持体であるカーボン粉末に白金あるいはその白
金微粒子を担持させた白金付きカーボン担持粉末に、弗
素樹脂系結着剤を混練して塗布し、加熱、圧着すること
により白金触媒層を形成したものである。
2. Description of the Related Art Fuel cells that directly generate electricity by electrochemically reacting hydrogen obtained by reforming a fuel such as natural gas with oxygen in the air vary depending on what is used as an electrolyte. Among them, a phosphoric acid type fuel cell using phosphoric acid as an electrolyte has been most developed at present. An example of this phosphoric acid fuel cell will be described below with reference to FIG. That is, the electrolyte layer 1 is impregnated with phosphoric acid as an electrolyte, and a single cell (hereinafter, referred to as a cell) is formed by sandwiching the electrolyte layer 1 between the anode electrode 2 and the cathode electrode 3. The anode electrode 2 and the cathode electrode 3 are formed on an electrode substrate made of a porous body, and on a carbon-supporting powder obtained by supporting platinum or platinum fine particles on a carbon powder as a support, a fluorocarbon resin binder Is kneaded, applied, heated and pressed to form a platinum catalyst layer.

【0003】このようなアノード電極2及びカソード電
極3のそれぞれにおける電解質層1とは反対の面には、
この面に反応ガスを流通させる為の溝を備えたアノード
側の電解質リザーバ4及びカソード側の電解質リザーバ
5が配設されている。さらに、セルは多層に積層されて
燃料電池積層体が構成されているが、隣接するセルのア
ノード側の電解質リザーバ4とカソード側の電解質リザ
ーバ5との間には、セパレータ8が挿入されている。
[0003] On the surface of each of the anode electrode 2 and the cathode electrode 3 opposite to the electrolyte layer 1,
An anode-side electrolyte reservoir 4 and a cathode-side electrolyte reservoir 5 provided with a groove for allowing a reaction gas to flow therethrough are provided on this surface. Further, the cells are stacked in multiple layers to form a fuel cell stack, and a separator 8 is inserted between the electrolyte reservoir 4 on the anode side and the electrolyte reservoir 5 on the cathode side of adjacent cells. .

【0004】以上のような構成のセルにおいては、それ
ぞれアノード側の電解質リザーバ4における溝には、燃
料ガスが供給され、カソード側の電解質リザーバ5の溝
には酸化剤ガスが供給されることにより、アノード電極
2およびカソード電極3において反応が生じて発電が行
われる。つまり、アノード電極2においては、以下の式
1に示すように、水素が反応して水素イオンと電子にな
り、水素イオンは電解質内をカソード電極3に向かって
移動する。
In the cell having the above structure, fuel gas is supplied to the grooves of the electrolyte reservoir 4 on the anode side, and oxidizing gas is supplied to the grooves of the electrolyte reservoir 5 on the cathode side. A reaction occurs between the anode electrode 2 and the cathode electrode 3 to generate power. That is, in the anode electrode 2, as shown in the following equation 1, hydrogen reacts to form hydrogen ions and electrons, and the hydrogen ions move toward the cathode electrode 3 in the electrolyte.

【0005】[0005]

【数1】H2 → 2H+ + 2e- …式1 カソード電極3では、以下の式2に示すように、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。
H 2 → 2H + + 2e Equation 1 At the cathode electrode 3, as shown in the following Equation 2, the moving hydrogen ions, the electrons flowing through the external circuit, and the oxygen supplied from the outside are The following reaction takes place to produce water.

【0006】[0006]

【数2】 O2 + 4H+ + 4e- → 2H2 O …式2 ここで、上記のカソード電極3での反応は発熱反応であ
るので、通常の燃料電池積層体においては、発生した熱
を除去するために、数セル毎に、冷却板6が挿入されて
いる。この冷却板6は、冷却媒体である温水を通す冷却
管7を、熱伝導性が良好で耐腐食性の優れた炭素板で挟
むことによって構成されている。なお、以下の説明で
は、冷却板6の間の数セルをまとめてサブスタックと呼
び、全セルを積層したものを電池スタックと呼ぶ。
[Number 2] O 2 + 4H + + 4e - → 2H 2 O ... Equation 2 Here, since the reaction at the cathode electrode 3 above is exothermic, in a typical fuel cell stack, the generated heat For removal, cooling plates 6 are inserted every few cells. The cooling plate 6 is configured by sandwiching a cooling pipe 7 through which hot water as a cooling medium passes through a carbon plate having good thermal conductivity and excellent corrosion resistance. In the following description, several cells between the cooling plates 6 are collectively called a sub-stack, and a stack of all the cells is called a battery stack.

【0007】ところで、リン酸型燃料電池におけるコス
ト低減の方策としては、製造コストの低減を図る他に、
長寿命化によるランニングコストを低減することが挙げ
られる。この長寿命化の方策として、電圧特性の低下速
度を低減することによるもの、起動/停止操作における
電圧低下を抑制するもの、電解質であるリン酸の保持時
間を延命するものなどがある。このうち、第三のリン酸
の保持時間の延命化には、さらに、運転時間とともに減
少するリン酸を適時供給する手段と、反応ガスとともに
電池から持ち出されるリン酸量を低減させ、必要寿命を
確保する手段とに分けられるが、後者のリン酸の持ち出
し量を低減する手段として、特開平4−179060号
公報において記載されている従来技術を、以下に説明す
る。
[0007] Incidentally, in order to reduce the cost of the phosphoric acid type fuel cell, in addition to reducing the manufacturing cost,
The running cost can be reduced by extending the life. As a measure for extending the life, there are a method by reducing the rate of decrease in the voltage characteristics, a method to suppress the voltage drop during the start / stop operation, and a method to extend the retention time of phosphoric acid as an electrolyte. Among them, to extend the life of the third phosphoric acid, the means for supplying phosphoric acid that decreases with the operating time in a timely manner and the amount of phosphoric acid taken out of the battery together with the reaction gas are reduced to shorten the required life. A conventional technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-179060 will be described below as a means for reducing the amount of phosphoric acid carried out, which is divided into means for securing phosphoric acid.

【0008】すなわち、この従来技術は、図10に示す
ように、五酸化リンの蒸気圧が温度とともに増大すると
いう特性を活用して、酸化剤ガス出口部の温度を酸化剤
ガス入口部から中央部までの温度よりも低くすることに
より、酸化剤ガス入口部から中央部にかけて酸化剤ガス
中に拡散した五酸化リンの蒸気を酸化剤ガス出口部にお
いて凝縮させるものである。つまり、酸化剤ガス入口部
の高温部では、リン酸の蒸気はその温度と平衡な蒸気圧
となり、酸化剤ガス出口部の低温部では、その温度と平
衡な蒸気圧となる。低温部では、高温部よりも蒸気圧が
低いので、その分圧の差に相当するリン酸の蒸気が凝縮
して回収され、蒸気として供給ガスとともに持ち出され
る量が低減する。
That is, in this prior art, as shown in FIG. 10, by utilizing the characteristic that the vapor pressure of phosphorus pentoxide increases with temperature, the temperature of the oxidizing gas outlet is changed from the oxidizing gas inlet to the center. By making the temperature lower than the temperature of the oxidizing gas, the vapor of phosphorus pentoxide diffused in the oxidizing gas from the oxidizing gas inlet to the center is condensed at the oxidizing gas outlet. In other words, the phosphoric acid vapor has a vapor pressure equilibrium with the temperature in the high temperature portion at the oxidizing gas inlet, and has a vapor pressure equilibrium with the temperature in the low temperature portion at the oxidizing gas outlet. Since the vapor pressure is lower in the low temperature part than in the high temperature part, the phosphoric acid vapor corresponding to the difference in the partial pressure is condensed and recovered, and the amount taken out as vapor together with the supply gas is reduced.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なリン酸の持ち出し量の低減対策においては、電池内に
残ったリン酸量から、供給ガスとともに電池から出てい
った五酸化リンの蒸気圧を求めると、その蒸気圧は、図
10に示す温度と分圧の関係よりも上方にずれている。
つまり、実際の酸化剤ガス出口部のリン酸の蒸気圧は、
図10によって決まる飽和蒸気圧よりも大きいという過
飽和状態であったことが分かる。従って、温度とリン酸
の蒸気圧の関係の視点で見ると、さらに凝縮量が増える
べき条件であるにも拘らず、十分な凝縮量が得られてい
ないために、リン酸の持ち出し量低減効果としては不十
分なものとなっている。
In order to reduce the amount of phosphoric acid carried out as described above, the amount of phosphoric acid remaining in the battery is determined based on the amount of phosphorous pentoxide vapor discharged from the battery together with the supply gas. When the pressure is obtained, the vapor pressure is shifted upward from the relationship between the temperature and the partial pressure shown in FIG.
In other words, the actual vapor pressure of phosphoric acid at the oxidant gas outlet is
It can be seen that the supersaturated state was higher than the saturated vapor pressure determined by FIG. Therefore, from the viewpoint of the relationship between the temperature and the vapor pressure of phosphoric acid, the effect of reducing the amount of phosphoric acid brought out is that sufficient condensed amount is not obtained despite the conditions under which the condensed amount should be further increased. As inadequate.

【0010】例えば、上記の図9に示した従来技術にお
いて、酸化剤ガスの流路方向の電流密度分布および温度
分布を解析すると、図11に示すように、酸化剤ガス入
口部で電流密度が大きく、酸化剤ガス出口部で電流密度
が小さくなる。この結果、酸化剤ガス入口部付近は温度
が高く、酸化剤ガス出口部の方向に行くに従って温度が
低くなる。そして、電解質リザーバに外部ヒータにより
図11に示す温度分布をつけ、酸化剤ガスを流した場
合、酸化剤ガス出口部におけるガス中のリン酸の濃度
は、図10に示す温度と蒸気圧の関係よりも上方の位置
の濃度(過飽和)となった。
For example, when the current density distribution and the temperature distribution in the flow direction of the oxidizing gas in the prior art shown in FIG. 9 are analyzed, as shown in FIG. The current density is large and the current density decreases at the oxidant gas outlet. As a result, the temperature is high near the oxidizing gas inlet, and the temperature decreases toward the oxidizing gas outlet. When the temperature distribution shown in FIG. 11 is applied to the electrolyte reservoir by an external heater and an oxidizing gas is flown, the concentration of phosphoric acid in the gas at the oxidizing gas outlet is determined by the relationship between the temperature and the vapor pressure shown in FIG. The concentration was higher than that (supersaturation).

【0011】また、燃料電池のアノード電極2に供給さ
れる燃料ガスには、1〜2%の一酸化炭素が含まれてい
るが、アノード電極2の触媒に白金触媒を使用している
場合には、温度が低くなるほど一酸化炭素による触媒の
被毒の影響が大きくなる。例えば、上記の図9に示した
燃料電池の場合、酸化剤ガス出口部に設けた低温領域で
は、燃料ガスに含まれる一酸化炭素による被毒が温度の
減少とともに大きくなる。つまり、アノード電極2の特
性からも酸化剤ガス出口部側の電流密度が小さくなり、
結果として酸化剤ガス入口部の密度分布が大きくなり、
温度が上昇することになる。
The fuel gas supplied to the anode electrode 2 of the fuel cell contains 1 to 2% of carbon monoxide. However, when a platinum catalyst is used as a catalyst for the anode electrode 2, The effect of catalyst poisoning by carbon monoxide increases as the temperature decreases. For example, in the case of the fuel cell shown in FIG. 9, in the low-temperature region provided at the oxidizing gas outlet, the poisoning of the fuel gas by carbon monoxide contained in the fuel gas increases as the temperature decreases. In other words, the current density on the oxidant gas outlet side becomes smaller from the characteristics of the anode electrode 2,
As a result, the density distribution at the oxidant gas inlet becomes large,
The temperature will rise.

【0012】このため、酸化剤ガスの流路に沿った電流
密度分布は、図11に示すように、酸化剤ガス入口部側
と酸化剤ガス出口部側における格差が更に大きくなる。
この結果、リン酸の蒸気濃度の最大値が上昇し、結果的
に酸化剤ガス出口部のリン酸の蒸気濃度が増大するた
め、リン酸の持ち出し量の低減効果が十分ではない。
[0012] Therefore, in the current density distribution along the flow path of the oxidizing gas, the difference between the oxidizing gas inlet side and the oxidizing gas outlet side is further increased as shown in FIG.
As a result, the maximum value of the phosphoric acid vapor concentration increases, and as a result, the phosphoric acid vapor concentration at the oxidant gas outlet increases, so that the effect of reducing the amount of phosphoric acid carried out is not sufficient.

【0013】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
電流密度分布の格差を低減することにより、酸化剤ガス
出口部の過飽和状態のリン酸の蒸気濃度を低減して、反
応ガスとともに電池の外へ持ち出されるリン酸量を低減
し、電池の長寿命化を図ることが可能なリン酸型燃料電
池及びその電極用の製造装置並びに製造方法を提供する
ことにある。
The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above.
By reducing the difference in current density distribution, the vapor concentration of supersaturated phosphoric acid at the outlet of the oxidizing gas is reduced, and the amount of phosphoric acid taken out of the battery together with the reaction gas is reduced. It is an object of the present invention to provide a phosphoric acid type fuel cell capable of realization, a manufacturing apparatus and a manufacturing method for the electrode thereof.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項1〜4記載の発明は、リン酸を含浸した電
解質層を一対のアノード電極及びカソード電極によって
挟持した単電池が複数積層され、前記アノード電極及び
前記カソード電極の表面に触媒層が形成され、燃料ガス
供給用及び酸化剤ガス供給用の溝が形成された電解質リ
ザーバが前記アノード電極及び前記カソード電極に接す
る位置にそれぞれ挿入され、前記アノード電極に接した
電解質リザーバとこれに隣接する単電池の前記カソード
電極に接した電解質リザーバとの間にガス不透過性のセ
パレータが挿入され、複数の前記単電池ごとに冷却板が
挿入されたリン酸型燃料電池において、以下のような技
術的特徴を有する。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, the invention according to the first to fourth aspects of the present invention is directed to a method in which a plurality of single cells in which an electrolyte layer impregnated with phosphoric acid is sandwiched between a pair of anode and cathode electrodes. Laminated, a catalyst layer is formed on the surface of the anode electrode and the cathode electrode, and an electrolyte reservoir in which a groove for fuel gas supply and a groove for oxidant gas supply are formed is in a position in contact with the anode electrode and the cathode electrode, respectively. A gas-impermeable separator is inserted between the electrolyte reservoir in contact with the anode electrode and the electrolyte reservoir in contact with the cathode electrode of a unit cell adjacent thereto, and a cooling plate is provided for each of the plurality of unit cells. The phosphoric acid fuel cell in which is inserted has the following technical features.

【0015】すなわち、請求項1記載の発明は、酸化剤
ガス出口部側が低温域となるように、前記冷却板内に冷
却媒体が流通可能に設けられ、前記アノード電極の触媒
層における酸化剤ガス出口部側に対応する部分が、白金
系の遷移貴金属合金触媒によって形成されていることを
特徴とする。
That is, according to the first aspect of the present invention, a cooling medium is provided in the cooling plate so as to be able to flow so that the oxidizing gas outlet side is in a low temperature range, and the oxidizing gas in the catalyst layer of the anode electrode is provided. The portion corresponding to the outlet portion is formed of a platinum-based transition noble metal alloy catalyst.

【0016】以上のような請求項1記載の発明では、ア
ノード電極における低温域である酸化剤出口部側に、一
酸化炭素被毒に強い白金系の遷移貴金属合金を形成して
いるので、白金触媒の場合に比べ、電極平面内の電流密
度分布の格差が縮小され温度格差を小さくすることがで
き、最高温度が低減される。これにより酸化剤ガス中の
リン酸蒸気濃度の最大値が低下するので、酸化剤ガス出
口部におけるリン酸蒸気濃度が低減され、酸化剤ガスと
ともに蒸気として電池の外へ持ち出されるリン酸の量が
低減され、電池寿命の長寿命化が図られる。
According to the first aspect of the present invention, a platinum-based transition noble metal alloy resistant to poisoning with carbon monoxide is formed on the oxidant outlet side, which is a low temperature region in the anode electrode. Compared with the case of the catalyst, the difference in the current density distribution in the electrode plane is reduced, the temperature difference can be reduced, and the maximum temperature is reduced. As a result, the maximum value of the concentration of phosphoric acid vapor in the oxidizing gas is reduced, so that the concentration of phosphoric acid vapor at the outlet of the oxidizing gas is reduced, and the amount of phosphoric acid taken out of the battery as vapor together with the oxidizing gas is reduced. And the battery life is prolonged.

【0017】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記カソード電極における酸化剤ガス出口
部側に対応する部分に、触媒層が形成されていない領域
が設けられていることを特徴とする。以上のような請求
項2記載の発明では、カソード電極における酸化剤ガス
出口部側に、触媒が形成されていない領域が設けられて
いるので、酸化剤ガス出口部における発熱が強制的に抑
制される。この結果、酸化剤ガス出口部は電池平面内で
最も温度が低い領域となり、リン酸の凝縮量を増加させ
ることができるので、さらにリン酸の持ち出し量を低減
させることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a region where the catalyst layer is not formed is provided in a portion of the cathode electrode corresponding to the oxidant gas outlet. Features. According to the second aspect of the present invention, since a region where no catalyst is formed is provided on the oxidizing gas outlet side of the cathode electrode, heat generation at the oxidizing gas outlet is forcibly suppressed. You. As a result, the oxidant gas outlet becomes a region having the lowest temperature in the plane of the battery, and the amount of phosphoric acid condensed can be increased, so that the amount of phosphoric acid carried out can be further reduced.

【0018】請求項3記載の発明は、請求項1又は請求
項2記載のリン酸型燃料電池において、前記アノード電
極に形成された酸化剤ガス出口部側の白金系合金触媒層
と酸化剤ガス入口部側の触媒層との境界が、前記冷却板
に近い単電池よりも、前記冷却板から遠い単電池におけ
る方が、酸化剤ガス出口部に近い位置に設けられている
ことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the phosphoric acid type fuel cell according to the first or second aspect, wherein the platinum-based alloy catalyst layer on the side of the oxidizing gas outlet formed on the anode electrode and the oxidizing gas. The boundary with the catalyst layer on the inlet side is provided at a position closer to the oxidizing gas outlet in a unit cell far from the cooling plate than in a unit cell close to the cooling plate. .

【0019】以上のような請求項3記載の発明では、冷
却板から遠い(温度の高い)単電池のアノード電極にお
ける触媒の境界の位置が、冷却板に近い(温度の低い)
単電池のアノード電極における触媒の境界の位置よりも
酸化剤出口部に近い位置に形成されているので、白金触
媒電極の電圧特性と合金触媒の電圧特性との格差が最小
となるように各触媒が分担され、電流密度を単電池全て
においてより均一化することができる。従って、電流密
度分布の格差が縮小され温度格差を小さくすることがで
き、最高温度が低減される。これにより酸化剤ガス中の
リン酸蒸気濃度の最大値が低下するので、酸化剤ガス出
口部におけるリン酸蒸気濃度が低減され、酸化剤ガスと
ともに蒸気として電池の外へ持ち出されるリン酸の量が
低減されるので、電池寿命の長寿命化が図られる。
In the third aspect of the present invention, the position of the boundary of the catalyst at the anode electrode of the unit cell far from the cooling plate (high temperature) is close to the cooling plate (low temperature).
The catalyst is formed at a position closer to the oxidant outlet than the boundary of the catalyst at the anode electrode of the unit cell, so that each catalyst has a minimum difference between the voltage characteristics of the platinum catalyst electrode and the voltage characteristics of the alloy catalyst. And the current density can be made more uniform in all the cells. Therefore, the difference in the current density distribution is reduced, the temperature difference can be reduced, and the maximum temperature is reduced. As a result, the maximum value of the concentration of phosphoric acid vapor in the oxidizing gas is reduced, so that the concentration of phosphoric acid vapor at the outlet of the oxidizing gas is reduced, and the amount of phosphoric acid taken out of the battery as vapor together with the oxidizing gas is reduced. As a result, the battery life is prolonged.

【0020】請求項4記載の発明は、請求項1〜3のい
ずれか1項に記載のリン酸型燃料電池において、前記合
金触媒層の成分である遷移貴金属として、ルテニウム又
はパラジウムが用いられていることを特徴とする。以上
のような請求項4記載の発明では、合金触媒層にルテニ
ウム又はパラジウムを用いることにより、温度特性の優
れた電極を形成することができ、電流密度の格差の減
少、電池平面方向の温度格差の減少が図られ、酸化剤ガ
ス中に拡散するリンの濃度が減少し、電池の長寿命化を
達成できる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the phosphoric acid fuel cell according to any one of the first to third aspects, ruthenium or palladium is used as a transition noble metal which is a component of the alloy catalyst layer. It is characterized by being. According to the invention as described above, by using ruthenium or palladium for the alloy catalyst layer, an electrode having excellent temperature characteristics can be formed, the difference in current density can be reduced, and the temperature difference in the battery plane direction can be reduced. , The concentration of phosphorus diffused in the oxidizing gas is reduced, and a longer battery life can be achieved.

【0021】また、請求項5〜7記載の発明は、リン酸
型燃料電池の電極基板上に、触媒粉末を吹き付けて触媒
層を形成するリン酸型燃料電池用電極の製造装置におい
て、以下のような技術的特徴を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a phosphoric acid type fuel cell electrode manufacturing apparatus for forming a catalyst layer by spraying a catalyst powder on an electrode substrate of a phosphoric acid type fuel cell. It has such technical features.

【0022】すなわち、請求項5記載の発明は、電極基
板上を覆う四角錐形状の触媒粉覆いの頂点部分に、白金
触媒粉末を導く白金触媒用配管と、合金触媒粉末を導く
合金触媒用配管とがそれぞれ別個に接続され、前記触媒
粉覆いの内部に、前記白金触媒用配管から導入された白
金触媒粉末と前記合金触媒用配管から導入された合金触
媒粉末とを分離する分離板が設けられていることを特徴
とする。
That is, the invention according to claim 5 provides a platinum catalyst pipe for guiding the platinum catalyst powder and an alloy catalyst pipe for guiding the alloy catalyst powder at the top of the quadrangular pyramid-shaped catalyst powder covering the electrode substrate. Are separately connected to each other, and a separation plate for separating the platinum catalyst powder introduced from the platinum catalyst pipe and the alloy catalyst powder introduced from the alloy catalyst pipe is provided inside the catalyst powder cover. It is characterized by having.

【0023】以上のような請求項5記載の発明では、電
極基板上を触媒覆いで覆い、白金触媒用配管から白金触
媒材料を投入し、合金触媒用配管から合金触媒材料を投
入することにより、白金触媒と合金触媒とを一度に形成
することができるので、アノード電極を、容易に効率よ
く製造することができる。また、触媒層を電極基板上に
均一に形成することができるので、長時間安定した特性
の得られる信頼性のある電極を製作することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the electrode substrate is covered with a catalyst cover, a platinum catalyst material is charged from a platinum catalyst pipe, and an alloy catalyst material is charged from an alloy catalyst pipe. Since the platinum catalyst and the alloy catalyst can be formed at once, the anode electrode can be easily and efficiently manufactured. In addition, since the catalyst layer can be uniformly formed on the electrode substrate, a reliable electrode having stable characteristics for a long time can be manufactured.

【0024】請求項6記載の発明では、請求項5記載の
リン酸型燃料電池用電極の製造装置において、前記分離
板の鉛直方向に対する角度が、可変となる機構を備えた
ことを特徴とする。以上のような請求項6記載の発明で
は、一つの装置で白金触媒層と合金触媒層の境界の位置
の異なる電極を容易に製造することができるので、製造
効率がより向上し、製造コストの低減を図ることができ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the apparatus for manufacturing an electrode for a phosphoric acid type fuel cell according to the fifth aspect, a mechanism is provided in which an angle of the separation plate with respect to a vertical direction is variable. . According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to easily manufacture electrodes having different positions of the boundary between the platinum catalyst layer and the alloy catalyst layer with one apparatus, so that the manufacturing efficiency is further improved and the manufacturing cost is reduced. Reduction can be achieved.

【0025】請求項7記載の発明は、請求項5又は請求
項6記載のリン酸型燃料電池用電極の製造装置におい
て、前記分離板の下端が、前記触媒粉覆いの底面より上
部にあることを特徴とする。以上のような請求項7記載
の発明では、分離板の下端が基板上に接しないので、白
金触媒層と合金触媒層との境界における溝の形成を防止
して、触媒層の厚さを均一にすることができ、より特性
の優れた電極を製造することができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the apparatus for manufacturing an electrode for a phosphoric acid fuel cell according to the fifth or sixth aspect, the lower end of the separation plate is located above the bottom surface of the catalyst powder cover. It is characterized by. In the invention according to claim 7 described above, since the lower end of the separation plate does not contact the substrate, formation of a groove at the boundary between the platinum catalyst layer and the alloy catalyst layer is prevented, and the thickness of the catalyst layer is made uniform. And an electrode having more excellent characteristics can be manufactured.

【0026】さらに、請求項8記載の発明は、燃料電池
のアノード電極の触媒層における酸化剤ガス出口部側に
対応する部分に、白金系の遷移貴金属合金触媒層を形成
するリン酸型燃料電池用電極の製造方法において、酸化
剤ガス入口部側の触媒層及び酸化剤ガス出口部側の合金
触媒層をそれぞれシート状に形成した後、前記二種の触
媒層のシートをそれぞれ前記アノード電極の基板上に並
べ、前記二種の触媒層のシートに電解質層を重ねて圧着
することににより、前記アノード電極上に触媒層を形成
することを特徴とする。以上のような請求項8記載の発
明では、電解質層の圧着とともに、電極基板上に触媒層
を形成することができるので、触媒層成型における歩留
まりが向上することになる。
Further, according to the present invention, there is provided a phosphoric acid type fuel cell in which a platinum-based transition noble metal alloy catalyst layer is formed in a portion of the catalyst layer of an anode electrode of a fuel cell corresponding to an oxidant gas outlet. In the method for producing an electrode for an electrode, after the catalyst layer on the oxidant gas inlet side and the alloy catalyst layer on the oxidant gas outlet side are each formed in a sheet shape, the sheets of the two kinds of catalyst layers are respectively formed on the anode electrode. A catalyst layer is formed on the anode electrode by arranging them on a substrate, stacking an electrolyte layer on the two kinds of catalyst layer sheets, and pressing them together. According to the eighth aspect of the present invention, since the catalyst layer can be formed on the electrode substrate together with the pressure bonding of the electrolyte layer, the yield in forming the catalyst layer is improved.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して以下に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】(1)第1の実施の形態 請求項1記載の発明に対応する一つの実施の形態を、第
1の実施の形態として図1を参照して以下に説明する。
なお、図1は本実施の形態の構成を示す分解斜視図であ
る。
(1) First Embodiment One embodiment corresponding to the invention described in claim 1 will be described below as a first embodiment with reference to FIG.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the present embodiment.

【0029】(構成)まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、電解質層1を挟んでアノード電極2と
カソード電極3が積層されることによって、セルが構成
されている。アノード電極2の電解質層側の面(図1に
おけるアノード電極2の裏面)には、触媒層が形成され
ている。この触媒層は、酸化剤ガス入口部側が、従来技
術で説明した白金触媒を塗布した白金触媒層9となって
いて、酸化剤ガス出口部側が、白金系の遷移金属合金触
媒を塗布した合金触媒層10となっている。
(Configuration) First, the configuration of the present embodiment will be described. That is, a cell is formed by stacking the anode electrode 2 and the cathode electrode 3 with the electrolyte layer 1 interposed therebetween. A catalyst layer is formed on the surface of the anode electrode 2 on the electrolyte layer side (the back surface of the anode electrode 2 in FIG. 1). In this catalyst layer, the platinum catalyst layer 9 coated with the platinum catalyst described in the prior art is provided on the oxidant gas inlet side, and the alloy catalyst coated with a platinum-based transition metal alloy catalyst is provided on the oxidant gas outlet side. The layer 10 is formed.

【0030】そして、アノード電極2の電解質層1と反
対側(図1におけるアノード電極2の表側)には、燃料
ガスを電極2に供給するための電解質リバーザ4が配置
され、カソード電極3の電解質層と反対側(図1におけ
るカソード電極3の裏側)には、酸化剤ガスをカソード
電極3に供給するための電解質リザーバ5が配置されて
いる。セルは多層に積層されて電池スタックが構成され
ているが、隣接するセルのアノード側の電解質リザーバ
4とカソード側の電解質リザーバ5との間には、カーボ
ンを主成分とするガス不透過性で導電性のセパレータ8
が挿入されている。さらに、電池スタックにおいては、
数セル毎に、冷却管7を有する冷却板6が挿入され、こ
の冷却管7に供給される冷却水の入口部分が、酸化剤ガ
スの下流側に相当する冷却水供給構造となっている。
On the opposite side of the anode electrode 2 from the electrolyte layer 1 (on the front side of the anode electrode 2 in FIG. 1), an electrolyte reverser 4 for supplying fuel gas to the electrode 2 is arranged. An electrolyte reservoir 5 for supplying an oxidizing gas to the cathode electrode 3 is arranged on the side opposite to the layer (on the back side of the cathode electrode 3 in FIG. 1). The cells are stacked in multiple layers to form a battery stack, and between the anode-side electrolyte reservoir 4 and the cathode-side electrolyte reservoir 5 of an adjacent cell, a gas-impermeable material containing carbon as a main component is provided. Conductive separator 8
Is inserted. Furthermore, in the battery stack,
A cooling plate 6 having a cooling pipe 7 is inserted every several cells, and the inlet of the cooling water supplied to the cooling pipe 7 has a cooling water supply structure corresponding to the downstream side of the oxidizing gas.

【0031】(作用効果)以上のような構成を有する本
実施の形態の作用効果は以下の通りである。すなわち、
冷却管7を流れる冷却水の温度は、その流通過程で電池
の発した熱を受け取っていくので、図中の酸化剤ガス出
口部側から酸化剤ガス入口部側の方向になるに従って温
度が上昇する。また、酸化剤ガスの酸素濃度は、発電反
応に消費されるため、酸化剤ガス入口部側から酸化剤ガ
ス出口部側の方向へ行くに従って減少し、酸素濃度の変
化に伴い、電流密度も酸化剤ガス入口部から酸化剤ガス
出口部の方向へ行くに従って減少する。つまり、発熱量
が酸化剤ガス入口部から酸化剤ガス出口部の方向になる
に従って減少する。この結果、酸化剤ガス出口部は、電
池平面内で最も温度が低い領域となる。
(Operation and Effect) The operation and effect of the present embodiment having the above configuration are as follows. That is,
Since the temperature of the cooling water flowing through the cooling pipe 7 receives the heat generated by the battery in the course of the flow, the temperature rises from the oxidizing gas outlet to the oxidizing gas inlet in the drawing. I do. Also, the oxygen concentration of the oxidizing gas is consumed in the power generation reaction, and therefore decreases as going from the oxidizing gas inlet side to the oxidizing gas outlet side. It decreases as going from the agent gas inlet to the oxidant gas outlet. That is, the calorific value decreases as going from the oxidizing gas inlet to the oxidizing gas outlet. As a result, the oxidant gas outlet is a region having the lowest temperature in the plane of the battery.

【0032】このような酸化剤ガス出口部の低温領域に
対応するアノード電極2には、合金触媒層10が塗布さ
れているので、酸化剤ガス出口部側における一酸化炭素
による被毒が抑制され、電流が酸化剤ガス入口側に集中
し温度が上昇することが抑制される。従って、電池外へ
出ていくリン酸量が減少するので、電池の長寿命化が実
現する。
Since the alloy catalyst layer 10 is applied to the anode electrode 2 corresponding to the low-temperature region of the oxidizing gas outlet, poisoning by carbon monoxide on the oxidizing gas outlet side is suppressed. In addition, the current is prevented from being concentrated on the oxidant gas inlet side and the temperature is prevented from rising. Therefore, since the amount of phosphoric acid that goes out of the battery is reduced, the life of the battery is prolonged.

【0033】また、上記のような温度分布を持つ本実施
の形態のような基本構造の電池においては、酸化剤ガス
とともに持ち出されるリン酸量は、電池平面内の最高温
度に影響され、最高温度が高いほど持ち出されるリン酸
が増加する。しかし、本実施の形態においては、上記の
ように電流が酸化剤ガス入口側に集中することによる温
度上昇が抑制されるので、最高温度が抑制され、持ち出
されるリン酸量を減少させることができる。
In the battery having the above-described temperature distribution and the basic structure as in the present embodiment, the amount of phosphoric acid taken out together with the oxidizing gas is affected by the maximum temperature in the plane of the battery. The higher the value, the more phosphoric acid is taken out. However, in the present embodiment, as described above, the temperature rise due to the current being concentrated on the oxidant gas inlet side is suppressed, so that the maximum temperature is suppressed and the amount of phosphoric acid taken out can be reduced. .

【0034】(2)第2の実施の形態 請求項2記載の発明に対応する一つの実施の形態を、第
2の実施の形態として図2に従って以下に説明する。な
お、図2は本実施の形態の構成を示す分解斜視図であ
る。
(2) Second Embodiment One embodiment corresponding to the invention described in claim 2 will be described below as a second embodiment with reference to FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the present embodiment.

【0035】(構成)まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、本実施の形態は、基本的な構成は第1
の実施の形態と同様であり、アノード電極2の電解質層
側の面(図1におけるアノード電極2の裏面)における
酸化剤ガス入口部側に白金触媒層9が形成され、酸化剤
ガス出口部側に合金触媒層10が形成されている。さら
に、カソード電極3の電解質層側の面(図2におけるカ
ソード電極3の表面)にも、通常、触媒層が形成されて
いるが、本実施の形態においては、その酸化剤ガス排出
部側に触媒を塗布しない領域11が設けられている。
(Configuration) First, the configuration of the present embodiment will be described. That is, in the present embodiment, the basic configuration is the first
A platinum catalyst layer 9 is formed on the oxidant gas inlet side of the surface of the anode electrode 2 on the electrolyte layer side (the back surface of the anode electrode 2 in FIG. 1), and the oxidant gas outlet side The alloy catalyst layer 10 is formed on the substrate. Further, a catalyst layer is usually also formed on the surface of the cathode electrode 3 on the side of the electrolyte layer (the surface of the cathode electrode 3 in FIG. 2). An area 11 where the catalyst is not applied is provided.

【0036】(作用効果)以上のような構成を有する本
実施の形態の作用効果は以下の通りである。すなわち、
本実施の形態においては、上記の第1の実施の形態と同
様に、アノード電極2の酸化剤ガス入口部側には白金触
媒層9が塗布され、酸化剤ガス出口部側には合金触媒層
10が塗布されているので、電流が酸化剤ガス入口側に
集中し温度が上昇することを抑制でき、電池外へ出てい
くリン酸量が減少し、電池の長寿命化が実現する。ま
た、最高温度が抑制され、持ち出されるリン酸量を減少
させることができる。
(Operation and Effect) The operation and effect of the present embodiment having the above configuration are as follows. That is,
In the present embodiment, a platinum catalyst layer 9 is applied to the oxidant gas inlet side of the anode electrode 2 and an alloy catalyst layer is applied to the oxidant gas outlet side, as in the first embodiment. Since 10 is applied, the current can be prevented from being concentrated on the oxidant gas inlet side and the temperature can be prevented from rising, the amount of phosphoric acid going out of the battery can be reduced, and the life of the battery can be prolonged. Further, the maximum temperature is suppressed, and the amount of phosphoric acid taken out can be reduced.

【0037】さらに、本実施の形態においては、カソー
ド電極3における酸化剤ガス出口部側に、触媒を塗布し
ない領域11が設けられているので、酸化剤ガス出口部
における発熱が強制的に抑制される。この結果、酸化剤
ガス出口部は電池平面内で最も温度が低い領域となり、
リン酸の凝縮量を増加させることができるので、さらに
リン酸の持ち出し量を低減させることができる。
Further, in this embodiment, since the region 11 where the catalyst is not applied is provided on the cathode electrode 3 on the side of the oxidizing gas outlet, heat generation at the oxidizing gas outlet is forcibly suppressed. You. As a result, the oxidant gas outlet becomes the lowest temperature area in the battery plane,
Since the amount of phosphoric acid condensed can be increased, the amount of phosphoric acid taken out can be further reduced.

【0038】(3)第3の実施の形態 請求項3記載の発明に対応する一つの実施の形態を、第
3の実施の形態として図3〜5を参照して以下に説明す
る。なお、図3は本実施の形態の構成を示す分解斜視図
であり、図4及び図5は、白金触媒を用いた電池と合金
触媒を用いた電池との温度による電池電圧特性の違いを
グラフで示す説明図である。
(3) Third Embodiment One embodiment corresponding to the invention described in claim 3 will be described below as a third embodiment with reference to FIGS. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the present embodiment, and FIGS. 4 and 5 are graphs showing differences in battery voltage characteristics depending on the temperature between a battery using a platinum catalyst and a battery using an alloy catalyst. FIG.

【0039】(構成)まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、本実施の形態においては、図3に示す
ように、冷却板6の間に5枚のセル12〜16が積層さ
れて、サブスタックが構成されている。各セル12〜1
6は、電解質層をカソード電極とアノード電極で挟んだ
単電池であり、上記の実施の形態と同様に、電解質リザ
ーバおよびセパレータ(図示せず)が積層されている。
(Configuration) First, the configuration of the present embodiment will be described. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, five cells 12 to 16 are stacked between the cooling plates 6 to form a substack. Each cell 12-1
Reference numeral 6 denotes a unit cell in which an electrolyte layer is sandwiched between a cathode electrode and an anode electrode. As in the above-described embodiment, an electrolyte reservoir and a separator (not shown) are stacked.

【0040】そして、サブスタックを構成するセル12
〜16のうち、冷却板6に接する最上段と最下段のセル
12及びセル16におけるアノード電極2には、全面に
合金触媒を塗布した合金触媒層10が設けられている。
また、真ん中のセル14のアノード電極2には、酸化剤
ガス入口部側から2/3の面積に白金触媒を塗布した白
金触媒層9が設けられ、残りの1/3の面積には合金触
媒を塗布した合金触媒層10が設けられている。さら
に、セル14を上下から挟持するセル13及びセル15
のアノード電極2には、酸化剤ガス入口側から1/3の
面積に白金触媒を塗布した白金触媒層9が設けられ、残
りの2/3の面積に合金触媒を塗布した合金触媒層10
が設けられている。
Then, the cells 12 constituting the substack
16 to 16, the anode electrode 2 in the uppermost cell and the lowermost cell 12 in contact with the cooling plate 6 and the cell 16 is provided with an alloy catalyst layer 10 coated with an alloy catalyst over the entire surface.
The anode electrode 2 of the middle cell 14 is provided with a platinum catalyst layer 9 coated with a platinum catalyst in an area 2/3 from the oxidant gas inlet side, and an alloy catalyst in the remaining area 1/3. The alloy catalyst layer 10 coated with is provided. Further, the cells 13 and 15 sandwich the cell 14 from above and below.
The anode electrode 2 is provided with a platinum catalyst layer 9 coated with a platinum catalyst in one third of the area from the oxidant gas inlet side, and an alloy catalyst layer 10 coated with an alloy catalyst in the remaining 2/3 of the area.
Is provided.

【0041】(作用効果)以上のような構成を有する本
実施の形態の作用効果は以下の通りである。まず、一般
的なリン酸型燃料電池のサブスタックにおいては、図4
に示すように、白金触媒電極の特性と合金触媒電極の特
性との差は温度が低下するに伴って増大する。ここで、
図4中、温度範囲Aは冷却板から遠いセルの平面内の温
度格差を示し、温度範囲Bは冷却板に接したセルの平面
内温度格差を示す。かかる特性から、図中の温度範囲A
で電流密度がより均一になるように、白金触媒と合金触
媒を分担させるには、温度範囲Aにおいて白金触媒電極
の電圧特性と合金触媒の電圧特性との格差が最小となる
ように各触媒を分担すればよい。
(Operation and Effect) The operation and effect of the present embodiment having the above configuration are as follows. First, in a typical phosphoric acid fuel cell substack, FIG.
As shown in (2), the difference between the characteristics of the platinum catalyst electrode and the characteristics of the alloy catalyst electrode increases as the temperature decreases. here,
In FIG. 4, the temperature range A indicates the temperature difference in the plane of the cell far from the cooling plate, and the temperature range B indicates the temperature difference in the plane of the cell in contact with the cooling plate. From these characteristics, the temperature range A in the figure
In order to share the platinum catalyst and the alloy catalyst so that the current density becomes more uniform in each of the catalysts, each catalyst must be so arranged that the difference between the voltage characteristics of the platinum catalyst electrode and the voltage characteristics of the alloy catalyst is minimized in the temperature range A. All you have to do is share.

【0042】より具体的には、温度範囲Aでは、図4中
の範囲A1に白金触媒を塗布し、温度範囲A2には合金
触媒を塗布すれば、特性の格差は、図9中の電圧Vaか
らVbの範囲に納まる。一方、温度範囲Bでは、温度範
囲B1には白金触媒を塗布し、温度範囲B2には合金触
媒を塗布することにより、電圧特性の格差は電圧Vcか
らVdの範囲に納まる。なお、図4からわかるように、
温度範囲A内におけるA1とA2の境界の位置と、温度
範囲B内におけるB1とB2の境界の位置と比べると、
A1及びA2の境界の位置の方が低温側への偏りが大き
い。
More specifically, in the temperature range A, if the platinum catalyst is applied to the range A1 in FIG. 4 and the alloy catalyst is applied to the temperature range A2, the difference between the characteristics can be obtained by the voltage Va in FIG. To Vb. On the other hand, in the temperature range B, the platinum catalyst is applied to the temperature range B1 and the alloy catalyst is applied to the temperature range B2, so that the difference in the voltage characteristics falls within the range of the voltage Vc to Vd. As can be seen from FIG.
Comparing the position of the boundary between A1 and A2 in the temperature range A with the position of the boundary between B1 and B2 in the temperature range B,
The position of the boundary between A1 and A2 has a larger bias toward the low temperature side.

【0043】ところで、本実施の形態においては、冷却
板6に接したセル12及びセル16のアノード電極2に
は、全面に合金触媒層10が形成され、冷却板6から遠
くなるに従って、つまりセル13から14及びセル15
から14になるに従って、白金触媒層9と合金触媒層1
0との境界が、酸化剤ガス出口部側(低温側)に近くな
るように形成されている。ここで、各セルの平面内温度
範囲と温度特性は、図5に示すような関係にあり、本実
施の形態の各セル12〜16は、上記のように冷却板6
から遠くなるに従って(c〜a)、合金触媒層10と白
金触媒層9との境界が低温側に偏るように構成している
ので、各単電池の平面内の電流密度の格差がそれぞれ最
小となる。なお、図5中のa1 及びb1は、白金触媒層
9の塗布範囲を示し、a2 及びb2 は、合金触媒層10
の塗布範囲を示す。
In the present embodiment, the alloy catalyst layer 10 is formed on the entire surface of the anode electrode 2 of the cell 12 and the cell 16 in contact with the cooling plate 6, and as the distance from the cooling plate 6 increases, 13 to 14 and cell 15
To 14, the platinum catalyst layer 9 and the alloy catalyst layer 1
The boundary with 0 is formed so as to be close to the oxidant gas outlet side (low temperature side). Here, the in-plane temperature range and the temperature characteristic of each cell have a relationship as shown in FIG. 5, and each of the cells 12 to 16 of the present embodiment has the cooling plate 6 as described above.
(C-a), the boundary between the alloy catalyst layer 10 and the platinum catalyst layer 9 is configured to be biased toward the lower temperature side, so that the difference in current density in the plane of each cell is minimized. Become. In FIG. 5, a1 and b1 indicate the application range of the platinum catalyst layer 9, and a2 and b2 indicate the alloy catalyst layer 10.
Shows the application range.

【0044】このため、サブスタック全体における電流
密度分布の格差を抑えてより均一化することができ、電
流が酸化剤ガス入口部側に集中して温度が上昇すること
がなく、電池の最高温度が低減される。従って、酸化剤
ガス中のリン酸蒸気濃度の最大値が低下し、酸化剤ガス
出口部から持ち出されるリン酸が低減されるので、電池
寿命の長寿命化が図られる。
For this reason, the difference in the current density distribution in the entire sub-stack can be suppressed and the current density can be made more uniform, and the current does not concentrate on the oxidant gas inlet side to increase the temperature. Is reduced. Therefore, the maximum value of the concentration of the phosphoric acid vapor in the oxidizing gas decreases, and the amount of phosphoric acid taken out from the oxidizing gas outlet is reduced, so that the battery life is prolonged.

【0045】(4)第4の実施の形態 請求項5記載の発明に対応する一つの実施の形態を、第
4の実施の形態として図6を参照して以下に説明する。
なお、図6は、本実施の形態の構成を示す一部透視斜視
図である。
(4) Fourth Embodiment One embodiment corresponding to the invention described in claim 5 will be described below as a fourth embodiment with reference to FIG.
FIG. 6 is a partially transparent perspective view showing the configuration of the present embodiment.

【0046】(構成)まず、本実施の形態の構成を説明
する。なお、本実施の形態は、電極基板21の表面に対
して、上記実施の形態で示したように白金触媒層9及び
合金触媒層10を形成するための装置に関する。すなわ
ち、本実施の形態においては、四角錐状の触媒粉覆い1
9の頂点部分に、白金触媒を導く白金触媒用配管17と
合金触媒を導く合金触媒用配管18とが、図中左右に分
けて接続されている。この触媒粉覆い19の内部には、
白金触媒用配管17からの白金触媒と合金触媒用配管1
8からの合金触媒とを分離する分離板20が、四角錘の
底辺に対して一定の角度となるように固定されている。
さらに、触媒粉覆い19の下部には、触媒を塗布する電
極基板21が配置可能に設けられ、電極基板21の下部
には、触媒粉を吸引する減圧装置22が設置される構成
となっている。
(Configuration) First, the configuration of the present embodiment will be described. This embodiment relates to an apparatus for forming the platinum catalyst layer 9 and the alloy catalyst layer 10 on the surface of the electrode substrate 21 as described in the above embodiment. That is, in the present embodiment, the pyramid-shaped catalyst powder covering 1
At the apex of 9, a platinum catalyst pipe 17 for leading a platinum catalyst and an alloy catalyst pipe 18 for leading an alloy catalyst are connected separately on the left and right in the figure. Inside the catalyst powder cover 19,
Platinum catalyst and alloy catalyst piping 1 from platinum catalyst piping 17
Separating plate 20 for separating the alloy catalyst from No. 8 is fixed at a fixed angle with respect to the base of the quadrangular pyramid.
Further, an electrode substrate 21 for applying a catalyst is provided so as to be disposed below the catalyst powder cover 19, and a pressure reducing device 22 for sucking the catalyst powder is provided below the electrode substrate 21. .

【0047】(作用効果)以上のような本実施の形態の
作用効果は以下の通りである。すなわち、本実施の形態
においては、触媒覆い19の下部に、電極基板21及び
減圧装置22を設定した後、減圧装置22を作動させて
吸引しながら、白金触媒用配管17から白金触媒粉末を
投入し、合金触媒用配管18から合金触媒粉末を投入す
る。すると、図6における左側の電極基板21上には,
白金触媒が均一に塗布され、右側には合金触媒が均一に
塗布される。
(Operation and Effect) The operation and effect of the present embodiment as described above are as follows. That is, in the present embodiment, after setting the electrode substrate 21 and the decompression device 22 under the catalyst cover 19, the platinum catalyst powder is introduced from the platinum catalyst pipe 17 while the decompression device 22 is operated and sucked. Then, the alloy catalyst powder is introduced from the alloy catalyst pipe 18. Then, on the left electrode substrate 21 in FIG.
The platinum catalyst is uniformly applied, and the alloy catalyst is uniformly applied on the right side.

【0048】以上のような本実施の形態によれば、例え
ば、単一の電極基板21上に、白金触媒層と合金触媒層
とを一度に形成することができるので、例えば、第1〜
3の実施の形態におけるアノード電極2を、容易に効率
よく製造することができる。従って、上記第1〜3の実
施の形態と同様の作用効果を奏する燃料電池を容易に製
造することができる。
According to the present embodiment as described above, for example, a platinum catalyst layer and an alloy catalyst layer can be formed on a single electrode substrate 21 at one time.
The anode electrode 2 according to the third embodiment can be easily and efficiently manufactured. Therefore, it is possible to easily manufacture a fuel cell having the same effects as those of the first to third embodiments.

【0049】(5)第5の実施の形態 請求項6記載の発明に対応する一つの実施の形態を、第
5の実施の形態として図7を参照して以下に説明する。
なお、図7は、本実施の形態の構成を示す一部透視斜視
図である。
(5) Fifth Embodiment One embodiment corresponding to the invention described in claim 6 will be described below as a fifth embodiment with reference to FIG.
FIG. 7 is a partially transparent perspective view showing the configuration of the present embodiment.

【0050】(構成)まず、本実施の形態の構成を説明
する。すなわち、本実施の形態の基本的な構成は、第4
の実施の形態と同様である。但し、第4の実施の形態に
おいては、触媒分離板20が四角錘の底辺に対して一定
の角度となるように固定されていたものであるが、本実
施の形態においては、触媒分離板20の底辺に対する角
度を自由に変えられる構成となっている。この角度は、
触媒粉覆い19の外側から手動により又は自動制御によ
り可変可能に構成されている。
(Configuration) First, the configuration of the present embodiment will be described. That is, the basic configuration of the present embodiment is the fourth configuration.
This is the same as the embodiment. However, in the fourth embodiment, the catalyst separation plate 20 is fixed at a fixed angle with respect to the base of the quadrangular pyramid, but in the present embodiment, the catalyst separation plate 20 is fixed. The angle with respect to the base can be freely changed. This angle is
It is configured to be variable from outside the catalyst powder cover 19 manually or by automatic control.

【0051】(作用効果)以上のような本実施の形態の
作用効果は以下の通りである。すなわち、触媒覆い19
の下部に電極基板21及び減圧装置22を設定した後、
減圧装置22による吸引をしながら、白金触媒用配管1
7から白金触媒粉末を投入し、合金触媒用配管18から
合金触媒粉末を投入する。すると、図7における左側の
電極基板21上には、白金触媒が均一に塗布され、右側
には合金触媒が均一に塗布される。そして、白金触媒層
と合金触媒層の境界の位置の異なる電極を製造する場合
には、触媒分離板20を所望の角度を変えて、上記と同
様の作業を行う。
(Operation and Effect) The operation and effect of the present embodiment as described above are as follows. That is, the catalyst cover 19
After setting the electrode substrate 21 and the decompression device 22 in the lower part of
While sucking by the pressure reducing device 22, the platinum catalyst pipe 1
7, the platinum catalyst powder is charged, and the alloy catalyst powder is charged from the alloy catalyst pipe 18. Then, the platinum catalyst is uniformly applied on the left electrode substrate 21 in FIG. 7, and the alloy catalyst is uniformly applied on the right side. When manufacturing electrodes having different positions of the boundary between the platinum catalyst layer and the alloy catalyst layer, the same operation as described above is performed by changing the desired angle of the catalyst separation plate 20.

【0052】以上のような本実施の形態によれば、例え
ば、単一の電極基板21上に、白金触媒層と合金触媒層
とを一度に形成することができるので、上記第4の実施
の形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、
一つの装置で白金触媒層と合金触媒層の境界の位置の異
なる電極を容易に製造することができるので、製造効率
がより向上し、製造コストの低減を図ることができる。
According to the present embodiment as described above, for example, a platinum catalyst layer and an alloy catalyst layer can be formed on a single electrode substrate 21 at one time. The same operation and effect as in the embodiment can be obtained. further,
Since an electrode having a different position at the boundary between the platinum catalyst layer and the alloy catalyst layer can be easily manufactured by one apparatus, the manufacturing efficiency can be further improved, and the manufacturing cost can be reduced.

【0053】(6)第6の実施の形態 請求項7記載の発明に対応する一つの実施の形態を、第
6の実施の形態として図8を参照して以下に説明する。
なお、図8は、本実施の形態の構成を示す一部透視斜視
図である。すなわち、本実施の形態の基本的な構成は、
第4の実施の形態と同様である。但し、本実施の形態に
おいては、触媒分離板20が、四角錘の底辺には達しな
い長さとなっている。
(6) Sixth Embodiment One embodiment corresponding to the invention described in claim 7 will be described below as a sixth embodiment with reference to FIG.
FIG. 8 is a partially transparent perspective view showing the configuration of the present embodiment. That is, the basic configuration of the present embodiment is:
This is the same as the fourth embodiment. However, in the present embodiment, the length of the catalyst separation plate 20 does not reach the bottom of the quadrangular pyramid.

【0054】以上のような本実施の形態においては、触
媒覆い19の下部に電極基板21及び減圧装置22を設
定した後、減圧装置22によって吸引しながら、白金触
媒用配管17から白金触媒粉末を投入し、合金触媒用配
管18から合金触媒粉末を投入する。すると、図8にお
ける左側の電極基板21上には,白金触媒が均一に塗布
され、右側には合金触媒が均一に塗布される。このと
き、触媒分離板20が四角錘の底辺まで至っていないの
で、電極基板21上に触媒分離板20が接しない。従っ
て、白金触媒層と合金触媒層との境界に溝ができたり、
一方の触媒層の境界部の厚さが他方の触媒層より薄くな
ることを防ぐことができる。
In this embodiment as described above, after the electrode substrate 21 and the pressure reducing device 22 are set below the catalyst cover 19, the platinum catalyst powder is removed from the platinum catalyst pipe 17 while being sucked by the pressure reducing device 22. The alloy catalyst powder is introduced from the alloy catalyst piping 18. Then, the platinum catalyst is uniformly applied on the left electrode substrate 21 in FIG. 8, and the alloy catalyst is evenly applied on the right electrode substrate. At this time, since the catalyst separation plate 20 does not reach the bottom of the quadrangular pyramid, the catalyst separation plate 20 does not contact the electrode substrate 21. Therefore, a groove is formed at the boundary between the platinum catalyst layer and the alloy catalyst layer,
It is possible to prevent the boundary portion of one catalyst layer from being thinner than the other catalyst layer.

【0055】以上のような本実施の形態によれば、例え
ば、単一の電極基板21上に、白金触媒層と合金触媒層
とを一度に形成することができるので、上記第4の実施
の形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、
白金触媒層と合金触媒層の境界の溝の形成を防止して、
触媒層の厚さを全面的に均一にすることができるので、
より特性が安定し優れた電極を製造することができる。
According to the present embodiment as described above, for example, a platinum catalyst layer and an alloy catalyst layer can be formed on a single electrode substrate 21 at one time. The same operation and effect as in the embodiment can be obtained. further,
Preventing the formation of grooves at the boundary between the platinum catalyst layer and the alloy catalyst layer,
Since the thickness of the catalyst layer can be made uniform over the entire surface,
An electrode having more stable characteristics and excellent characteristics can be manufactured.

【0056】(7)他の実施の形態 本発明は、上記のような実施の形態に限定されるもので
はない。すなわち、請求項4記載の発明に対応する実施
の形態として、上記の実施の形態における合金触媒とし
て白金とパラジウム又は白金とルテニウムの合金を用い
ることも可能である。例えば、白金とパラジウムの合金
触媒を弗素樹脂とともに微粒子として分散させた後、混
練して、多孔質体でできた電極基板に塗布し、加熱、圧
着して触媒層を形成する。このようにして製作した電極
をアノード電極として用いた小型電池の温度特性を調べ
ると、一酸化炭素を燃料ガスに混入させた場合、図5に
示すように、白金触媒の電極を用いた小型電池の温度特
性よりも特性が顕著に向上した。
(7) Other Embodiments The present invention is not limited to the above embodiments. That is, as an embodiment corresponding to the invention of claim 4, it is also possible to use an alloy of platinum and palladium or an alloy of platinum and ruthenium as the alloy catalyst in the above embodiment. For example, an alloy catalyst of platinum and palladium is dispersed as fine particles together with a fluorine resin, kneaded, applied to an electrode substrate made of a porous material, heated and pressed to form a catalyst layer. Examination of the temperature characteristics of a small battery using the electrode manufactured in this way as an anode electrode shows that, when carbon monoxide is mixed in a fuel gas, as shown in FIG. The characteristics were remarkably improved as compared with the temperature characteristics.

【0057】従って、上記の実施の形態における合金触
媒として白金とパラジウムの合金を用いることによっ
て、酸化剤ガス出口部に温度の低い領域を設けた燃料電
池において、酸化剤ガス出口部の特性低下を大幅に抑制
できる。これにより電流密度の格差の減少、電池平面方
向の温度格差の減少が図られ、酸化剤ガス中に拡散する
五酸化リンの濃度が減少し、電池の長寿命化を達成でき
る。これは、合金触媒として白金とルテニウムの合金を
用いた場合も同様である。
Therefore, by using an alloy of platinum and palladium as the alloy catalyst in the above embodiment, in a fuel cell having a low-temperature region at the oxidant gas outlet, the characteristics of the oxidant gas outlet may be reduced. It can be greatly reduced. Thus, the difference in current density and the temperature difference in the plane direction of the battery are reduced, the concentration of phosphorus pentoxide diffused in the oxidizing gas is reduced, and the battery life can be extended. The same applies to the case where an alloy of platinum and ruthenium is used as an alloy catalyst.

【0058】また、請求項8記載の発明に対応する実施
の形態として、上記の第1〜3の実施の形態におけるア
ノード電極2において、予め酸化剤ガス入口側の白金触
媒層9及び酸化剤ガス出口側の合金触媒層10の2種の
触媒層を、それぞれシート状に形成しておき、電極基板
上にそれらを並べ、触媒層の上に電解質層を重ねこれを
圧着することで、電極基板と電解質層との間に触媒層を
形成することも可能である。このような実施の形態によ
れば、電解質層の圧着とともに、触媒層を確実に形成す
ることができるので、触媒層成型における歩留まりが向
上することになる。
As an embodiment corresponding to the eighth aspect of the present invention, in the anode electrode 2 in the first to third embodiments, the platinum catalyst layer 9 on the oxidant gas inlet side and the oxidant gas The two catalyst layers of the alloy catalyst layer 10 on the outlet side are each formed in a sheet shape, and they are arranged on an electrode substrate, and an electrolyte layer is stacked on the catalyst layer and pressed to form an electrode substrate. It is also possible to form a catalyst layer between the electrolyte and the electrolyte layer. According to such an embodiment, the catalyst layer can be reliably formed together with the pressure bonding of the electrolyte layer, so that the yield in forming the catalyst layer is improved.

【0059】さらに、アノード電極2における白金触媒
層9と合金触媒層10との分担割合は、上記の実施の形
態で示した割合に限定する必要はなく、他の分担方法で
もよい。セルの積層数も設計の段階で自由に増減変更可
能である。
Further, the sharing ratio between the platinum catalyst layer 9 and the alloy catalyst layer 10 in the anode electrode 2 does not need to be limited to the ratio described in the above embodiment, and may be another sharing method. The number of stacked cells can be freely increased or decreased at the design stage.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のような本発明によれば、電流密度
分布の格差を低減することにより、酸化剤ガス出口部の
過飽和状態のリン酸の蒸気濃度を低減して、反応ガスと
ともに電池の外へ持ち出されるリン酸量を低減し、電池
の長寿命化を図ることが可能なリン酸型燃料電池及びそ
の電極用の製造装置並びに製造方法を提供することがで
きる。
According to the present invention as described above, by reducing the difference in the current density distribution, the vapor concentration of supersaturated phosphoric acid at the outlet of the oxidizing gas is reduced, and the reaction gas and the reaction gas are used together. It is possible to provide a phosphoric acid type fuel cell capable of reducing the amount of phosphoric acid taken out and extending the life of the battery, and a manufacturing apparatus and a manufacturing method for the electrode thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のリン酸型燃料電池の第1の実施の形態
を示す分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a phosphoric acid type fuel cell according to the present invention.

【図2】本発明のリン酸型燃料電池の第2の実施の形態
を示す分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the phosphoric acid fuel cell of the present invention.

【図3】本発明のリン酸型燃料電池の第3の実施の形態
を示す分解斜視図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a third embodiment of the phosphoric acid fuel cell of the present invention.

【図4】白金触媒を用いた電池と合金触媒を用いた電池
との温度による電池電圧特性の違いをグラフで示す説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing in a graph the difference in battery voltage characteristics depending on the temperature between a battery using a platinum catalyst and a battery using an alloy catalyst.

【図5】白金触媒を用いた電池と合金触媒を用いた電池
との温度による電池電圧特性の違いをグラフで示す説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing in a graph the difference in battery voltage characteristics depending on the temperature between a battery using a platinum catalyst and a battery using an alloy catalyst.

【図6】本発明のリン酸型燃料電池用電極の製造装置の
第4の実施の形態を示す一部透視斜視図である。
FIG. 6 is a partially transparent perspective view showing a fourth embodiment of the apparatus for manufacturing an electrode for a phosphoric acid fuel cell of the present invention.

【図7】本発明のリン酸型燃料電池用電極の製造装置の
第5の実施の形態を示す一部透視斜視図である。
FIG. 7 is a partially transparent perspective view showing a fifth embodiment of the apparatus for producing an electrode for a phosphoric acid fuel cell of the present invention.

【図8】本発明のリン酸型燃料電池用電極の製造装置の
第6の実施の形態を示す一部透視斜視図である。
FIG. 8 is a partially transparent perspective view showing a sixth embodiment of the apparatus for producing an electrode for a phosphoric acid fuel cell of the present invention.

【図9】従来のリン酸型燃料電池の一例を示す分解斜視
図である。
FIG. 9 is an exploded perspective view showing an example of a conventional phosphoric acid fuel cell.

【図10】五酸化リンの温度と蒸気圧との関係をグラフ
で示す説明図である。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the temperature and the vapor pressure of phosphorus pentoxide in a graph.

【図11】酸化剤ガス流路に沿った燃料電池内の状態変
化をグラフで示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram graphically showing a state change in the fuel cell along the oxidizing gas flow path.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電解質層 2…アノード電極 3…カソード電極 4,5…電解質リザーバ 6…冷却板 7…冷却管 8…セパレータ 9…白金触媒層 10…合金触媒層 11…触媒非塗布領域 12〜16…単電池 17…白金触媒用配管 18…合金触媒用配管 19…触媒粉覆い 20…触媒分離板 21…電極基板 22…減圧装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrolyte layer 2 ... Anode electrode 3 ... Cathode electrode 4, 5 ... Electrolyte reservoir 6 ... Cooling plate 7 ... Cooling tube 8 ... Separator 9 ... Platinum catalyst layer 10 ... Alloy catalyst layer 11 ... Catalyst non-coating area 12-16 ... Single Battery 17: Pipe for platinum catalyst 18: Pipe for alloy catalyst 19: Cover with catalyst powder 20: Catalyst separator 21: Electrode substrate 22: Decompression device

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リン酸を含浸した電解質層を一対のアノ
ード電極及びカソード電極によって挟持した単電池が複
数積層され、前記アノード電極及び前記カソード電極の
表面に触媒層が形成され、燃料ガス供給用及び酸化剤ガ
ス供給用の溝が形成された電解質リザーバが前記アノー
ド電極及び前記カソード電極に接する位置にそれぞれ挿
入され、前記アノード電極に接した電解質リザーバとこ
れに隣接する単電池の前記カソード電極に接した電解質
リザーバとの間にガス不透過性のセパレータが挿入さ
れ、複数の前記単電池ごとに冷却板が挿入されたリン酸
型燃料電池において、 酸化剤ガス出口部側が低温域となるように、前記冷却板
内に冷却媒体が流通可能に設けられ、 前記アノード電極の触媒層における酸化剤ガス出口部側
に対応する部分が、白金系の遷移貴金属合金触媒によっ
て形成されていることを特徴とするリン酸型燃料電池。
1. A plurality of single cells in which an electrolyte layer impregnated with phosphoric acid is sandwiched between a pair of an anode electrode and a cathode electrode, a catalyst layer is formed on the surfaces of the anode electrode and the cathode electrode, and a fuel cell is provided. An electrolyte reservoir formed with a groove for supplying an oxidizing gas is inserted at a position in contact with the anode electrode and the cathode electrode, respectively, in the electrolyte reservoir in contact with the anode electrode and the cathode electrode of a unit cell adjacent thereto. In a phosphoric acid fuel cell in which a gas-impermeable separator is inserted between the electrolyte reservoirs in contact with each other and a cooling plate is inserted for each of the plurality of cells, the oxidant gas outlet side is set to a low temperature region. A portion corresponding to an oxidizing gas outlet side of the catalyst layer of the anode electrode, wherein a cooling medium is provided in the cooling plate so as to be able to flow therethrough. , Phosphoric acid fuel cell, characterized by being formed by a platinum-based transition noble metal alloy catalyst.
【請求項2】 前記カソード電極における酸化剤ガス出
口部側に対応する部分に、触媒層が形成されていない領
域が設けられていることを特徴とする請求項1記載のリ
ン酸型燃料電池。
2. The phosphoric acid fuel cell according to claim 1, wherein a region where no catalyst layer is formed is provided in a portion of the cathode electrode corresponding to the oxidant gas outlet.
【請求項3】 前記アノード電極に形成された酸化剤ガ
ス出口部側の白金系合金触媒層と酸化剤ガス入口部側の
触媒層との境界が、前記冷却板に近い単電池よりも、前
記冷却板から遠い単電池における方が、酸化剤ガス出口
部に近い位置に設けられていることを特徴とする請求項
1又は請求項2記載のリン酸型燃料電池。
3. The boundary between the platinum-based alloy catalyst layer formed on the oxidant gas outlet side formed on the anode electrode and the catalyst layer formed on the oxidant gas inlet side is smaller than the unit cell closer to the cooling plate. 3. The phosphoric acid type fuel cell according to claim 1, wherein a unit cell far from the cooling plate is provided at a position closer to the oxidant gas outlet.
【請求項4】 前記合金触媒層の成分である遷移貴金属
として、ルテニウム又はパラジウムが用いられているこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のリ
ン酸型燃料電池。
4. The phosphoric acid fuel cell according to claim 1, wherein ruthenium or palladium is used as a transition noble metal that is a component of the alloy catalyst layer.
【請求項5】 リン酸型燃料電池の電極基板上に、触媒
粉末を吹き付けて触媒層を形成するリン酸型燃料電池用
電極の製造装置において、 電極基板上を覆う四角錐形状の触媒粉覆いの頂点部分
に、白金触媒粉末を導く白金触媒用配管と、合金触媒粉
末を導く合金触媒用配管とがそれぞれ別個に接続され、 前記触媒粉覆いの内部に、前記白金触媒用配管から導入
された白金触媒粉末と前記合金触媒用配管から導入され
た合金触媒粉末とを分離する分離板が設けられているこ
とを特徴とするリン酸型燃料電池用電極の製造装置。
5. A phosphoric acid fuel cell electrode manufacturing apparatus for forming a catalyst layer by spraying a catalyst powder on an electrode substrate of a phosphoric acid fuel cell, wherein the quadrangular pyramid-shaped catalyst powder covering the electrode substrate is provided. At the apex portion, a platinum catalyst pipe for leading the platinum catalyst powder and an alloy catalyst pipe for leading the alloy catalyst powder are separately connected, and the inside of the catalyst powder cover is introduced from the platinum catalyst pipe. An apparatus for manufacturing an electrode for a phosphoric acid fuel cell, comprising: a separation plate for separating platinum catalyst powder and alloy catalyst powder introduced from the alloy catalyst pipe.
【請求項6】 前記分離板の鉛直方向に対する角度が、
可変となる機構を備えたことを特徴とする請求項5記載
のリン酸型燃料電池用電極の製造装置。
6. An angle of the separation plate with respect to a vertical direction is as follows:
6. The apparatus for manufacturing an electrode for a phosphoric acid fuel cell according to claim 5, further comprising a variable mechanism.
【請求項7】 前記分離板の下端が、前記触媒粉覆いの
底面より上部にあることを特徴とする請求項5又は請求
項6記載のリン酸型燃料電池用電極の製造装置。
7. The apparatus for manufacturing an electrode for a phosphoric acid fuel cell according to claim 5, wherein a lower end of the separator is above a bottom surface of the catalyst powder cover.
【請求項8】 燃料電池のアノード電極の触媒層におけ
る酸化剤ガス出口部側に対応する部分に、白金系の遷移
貴金属合金触媒層を形成するリン酸型燃料電池用電極の
製造方法において、 酸化剤ガス入口部側の触媒層及び酸化剤ガス出口部側の
合金触媒層をそれぞれシート状に形成した後、 前記二種の触媒層のシートをそれぞれ前記アノード電極
の基板上に並べ、 前記二種の触媒層のシートに電解質層を重ねて圧着する
ことににより、前記アノード電極上に触媒層を形成する
ことを特徴とするリン酸型燃料電池用電極の製造方法。
8. A method for producing an electrode for a phosphoric acid type fuel cell, comprising forming a platinum-based transition noble metal alloy catalyst layer in a portion corresponding to an oxidant gas outlet of a catalyst layer of an anode electrode of a fuel cell. After forming the catalyst layer on the catalyst gas inlet side and the alloy catalyst layer on the oxidant gas outlet side in sheet form, respectively, the sheets of the two types of catalyst layers are arranged on the substrate of the anode electrode, respectively. A method for producing an electrode for a phosphoric acid fuel cell, comprising: forming a catalyst layer on the anode electrode by stacking and pressing an electrolyte layer on the catalyst layer sheet.
JP9141750A 1997-05-30 1997-05-30 Phosphoric acid type fuel cell, manufacturing apparatus of electrode for phosphoric acid type fuel cell, and manufacture thereof Pending JPH10334928A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6696191B2 (en) 2000-02-16 2004-02-24 Hitachi Cable, Ltd. Fuel cell and process for producing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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