JPS58164151A - マトリツクス型燃料電池の電解質補給装置 - Google Patents
マトリツクス型燃料電池の電解質補給装置Info
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- JPS58164151A JPS58164151A JP57047988A JP4798882A JPS58164151A JP S58164151 A JPS58164151 A JP S58164151A JP 57047988 A JP57047988 A JP 57047988A JP 4798882 A JP4798882 A JP 4798882A JP S58164151 A JPS58164151 A JP S58164151A
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- electrolyte
- cell
- matrix
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0289—Means for holding the electrolyte
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は燃料電池のマトリックスの中へ例えばりん酸
の液状電解質を電池の組立後に補給し、含浸させるよう
にしたマトリックス製燃料電池の電解質補給装置に関す
る◎ この種の燃料電池は運転開始歯切のみならず、運転経過
の途中でもマトリックスへ外部から電解質を補給する必
要がある。この場合に、電解質の補給社燃料電池を分解
することなく組立状態のままで行えることが耀まれる。
の液状電解質を電池の組立後に補給し、含浸させるよう
にしたマトリックス製燃料電池の電解質補給装置に関す
る◎ この種の燃料電池は運転開始歯切のみならず、運転経過
の途中でもマトリックスへ外部から電解質を補給する必
要がある。この場合に、電解質の補給社燃料電池を分解
することなく組立状態のままで行えることが耀まれる。
また、燃料電池は燃料電離、マトリックス、空気電極を
重ね合わせてなる単セルを多数積層してセルスタックが
構成されており１このうち液状電解質を含浸保留してお
くマトリックスは、例えばシリコンカーバイトを素材と
し九多孔性の膜状に作られている。そのためにマトリッ
クスは機械的に弱く、大急な液圧を加えることは避けな
ければならない。
重ね合わせてなる単セルを多数積層してセルスタックが
構成されており１このうち液状電解質を含浸保留してお
くマトリックスは、例えばシリコンカーバイトを素材と
し九多孔性の膜状に作られている。そのためにマトリッ
クスは機械的に弱く、大急な液圧を加えることは避けな
ければならない。
かかる点、単セルを上下に積層してなるセルスタックに
関し、各単セルのマトリックスに対して共通に連通ずる
電解質補給通路を設け、この電解質補給通路へ電解質タ
ンクを接続して、重力式めるいはポンプ送液方式によっ
て各単セルのマトリックスへ電解質を送り込み、含浸さ
せるようにした補給方式が従来より実施されている。し
かしながら仁の方式では、単セル積層数の多いセルスタ
ックではその嵩さ寸法がかな夛大になり、この丸め電解
質補給時には、セルスタックの下位に位置する単セルに
圧力水頭の大きな液圧が加わる不具合が生じる。
関し、各単セルのマトリックスに対して共通に連通ずる
電解質補給通路を設け、この電解質補給通路へ電解質タ
ンクを接続して、重力式めるいはポンプ送液方式によっ
て各単セルのマトリックスへ電解質を送り込み、含浸さ
せるようにした補給方式が従来より実施されている。し
かしながら仁の方式では、単セル積層数の多いセルスタ
ックではその嵩さ寸法がかな夛大になり、この丸め電解
質補給時には、セルスタックの下位に位置する単セルに
圧力水頭の大きな液圧が加わる不具合が生じる。
この発明は上記の点にかんがみなされたものであシ、そ
の目的は安全かつ簡易な方法で外部からセルスタックを
構成する単セルのマトリックスへ液状電解質を円滑に補
給できるようＫした電解質補給装置を提供することＫら
る。
の目的は安全かつ簡易な方法で外部からセルスタックを
構成する単セルのマトリックスへ液状電解質を円滑に補
給できるようＫした電解質補給装置を提供することＫら
る。
かかる目的はこの発明により、単セルのｌ＆Ｃとあるい
は単セル数枚の積層ブロックととにセル内に形成された
マトリックスへ通じる電解質補給通路の一趨をそれぞれ
セルスタックの外側面に開口するとと−に、前記各電解
質補給通路に対応接続して１セルスタツクの外側方には
上面が大気圧＠に開放された各独立構造の電解質補給皿
をこれと対応する電解質補給皿路との間に僅かな落差を
定めて上下に並べて設置し、各補給皿よ〕補給皿ｗＩを
通じて個々に単セルのマトリックスへ電解質を補給する
ように構成したことにょ〕達成される。
は単セル数枚の積層ブロックととにセル内に形成された
マトリックスへ通じる電解質補給通路の一趨をそれぞれ
セルスタックの外側面に開口するとと−に、前記各電解
質補給通路に対応接続して１セルスタツクの外側方には
上面が大気圧＠に開放された各独立構造の電解質補給皿
をこれと対応する電解質補給皿路との間に僅かな落差を
定めて上下に並べて設置し、各補給皿よ〕補給皿ｗＩを
通じて個々に単セルのマトリックスへ電解質を補給する
ように構成したことにょ〕達成される。
以下この発明を図示実施例に基づき詳述する。
まず第１図ないし第８國によりこの発明による電解質補
給装置の基本構造を述べる。図示例の単セルｌＦｉ、上
ｒＩ７ｊｉＫ燃料通路を仕切るリブを有する燃料電極側
の多孔質電極基板１１．との電極基板１１に塗布形成さ
れた燃料電極１２、マトリックス１Ｂ。
給装置の基本構造を述べる。図示例の単セルｌＦｉ、上
ｒＩ７ｊｉＫ燃料通路を仕切るリブを有する燃料電極側
の多孔質電極基板１１．との電極基板１１に塗布形成さ
れた燃料電極１２、マトリックス１Ｂ。
空気通路を仕切るリブを有する空気電極側の多孔質電極
基板１４％電極基４Ｎ１４に塗布形成された空気電＠１
５、電極１２．１５およびマトリックス１４の周縁ｋ
シールｆｂ ’ｉミール１Ｂとから構成されている〇ま
た単セル内にはマトリックス１８に通じる電解質補給通
路２が形成され、かつその一端はシール体１６を貫通し
てセルの外側向に開口されている。そしてａ記通路２の
開口端に接続してセルＯ外側方には電解質補給皿８が設
置されている０この補給皿８は上面が大気圧側に開放さ
れ九受皿としてなり、その−ｊｌｌｌＫはオーバーフロ
ー流出口８１を壱する。しか４皿８と単セルｌとの関に
は僅かな落差が設定されている。燃料電池は上記の拳セ
ルを図示されてない反応ガス分離用のセパレート板を介
して必要枚数だけ積層し、セルスタックを構成している
。なお上記の単セルにおける多孔質電極基板１１．１４
の代ＤＫ周知のバイポーラプレートを介して積層し、セ
ルスタックを構成したものもある。
基板１４％電極基４Ｎ１４に塗布形成された空気電＠１
５、電極１２．１５およびマトリックス１４の周縁ｋ
シールｆｂ ’ｉミール１Ｂとから構成されている〇ま
た単セル内にはマトリックス１８に通じる電解質補給通
路２が形成され、かつその一端はシール体１６を貫通し
てセルの外側向に開口されている。そしてａ記通路２の
開口端に接続してセルＯ外側方には電解質補給皿８が設
置されている０この補給皿８は上面が大気圧側に開放さ
れ九受皿としてなり、その−ｊｌｌｌＫはオーバーフロ
ー流出口８１を壱する。しか４皿８と単セルｌとの関に
は僅かな落差が設定されている。燃料電池は上記の拳セ
ルを図示されてない反応ガス分離用のセパレート板を介
して必要枚数だけ積層し、セルスタックを構成している
。なお上記の単セルにおける多孔質電極基板１１．１４
の代ＤＫ周知のバイポーラプレートを介して積層し、セ
ルスタックを構成したものもある。
上記の構成で補給皿８へ外部から液状電解質を供給すれ
ば、僅かな落差のもとで電解質は補給通路２を通じてマ
トリックス１８へ自然流下式に送）込まれて含浸される
ことになる。また電解質の供給を続けて行えは、マトリ
ックス１８が飽和状總になっ九ところで、電解質は皿８
からオーバーフローするようになる。
ば、僅かな落差のもとで電解質は補給通路２を通じてマ
トリックス１８へ自然流下式に送）込まれて含浸される
ことになる。また電解質の供給を続けて行えは、マトリ
ックス１８が飽和状總になっ九ところで、電解質は皿８
からオーバーフローするようになる。
次に上記基本構造体を組合わせてセルスタックを構成し
た実施例について述べる。
た実施例について述べる。
まず第４図およびＩｓ５図の実施例では、前述し九単セ
ルｌをガス分離用セパレート１ｆＬ４を介して多数積層
してなるセルスタックに対し、このセルスタックを構成
する単セルの１枚ごとに電解質補給皿８が設置されてい
る。仁の場合に上下に並ぷ各皿８は、上段の皿に対して
次段の皿が上段皿のオーバーフロー流出口８１の真下に
位置するように千鳥形に並べて配備されている。
ルｌをガス分離用セパレート１ｆＬ４を介して多数積層
してなるセルスタックに対し、このセルスタックを構成
する単セルの１枚ごとに電解質補給皿８が設置されてい
る。仁の場合に上下に並ぷ各皿８は、上段の皿に対して
次段の皿が上段皿のオーバーフロー流出口８１の真下に
位置するように千鳥形に並べて配備されている。
かかる構成において、セルスタックの最上段に位置する
皿８へ電解質を連続的に供給すれば、まず最上段の単セ
ルｌのマトリックス１８が含浸され、続いて皿から溢れ
た電解質紘オーバーフロー流出口８１を通じて次段の補
給皿に滴下し、ここから第２段目の巣セルｌへ送〕込ま
れる０以下同様な動作′に繰返えして、やがてセルスタ
ックを構成しているすべての単セルＩＫ電解質が補給さ
れることになる。しかもむの過程で、各補給皿８は個々
に大気圧側に開放されていて互に圧力的には切離されて
いる。したがって各単セルｌの１枚ととＫそのマトリッ
クス１８に加わる液圧は僅かにその率セルに対応する補
給皿との間の落差に相応した圧力水頭分だけであり、従
来方式のようにセルスタックの下部に位置する単セルに
過大な液圧が加わる恐れはなく安全である。まえこの実
施例では、各単セル１の相互間が電解質で連通し合うこ
とがなく、シたがって電解質を通じて単セル相互間に流
れる漏洩電流の発生を確実に防げる利点がめる。
皿８へ電解質を連続的に供給すれば、まず最上段の単セ
ルｌのマトリックス１８が含浸され、続いて皿から溢れ
た電解質紘オーバーフロー流出口８１を通じて次段の補
給皿に滴下し、ここから第２段目の巣セルｌへ送〕込ま
れる０以下同様な動作′に繰返えして、やがてセルスタ
ックを構成しているすべての単セルＩＫ電解質が補給さ
れることになる。しかもむの過程で、各補給皿８は個々
に大気圧側に開放されていて互に圧力的には切離されて
いる。したがって各単セルｌの１枚ととＫそのマトリッ
クス１８に加わる液圧は僅かにその率セルに対応する補
給皿との間の落差に相応した圧力水頭分だけであり、従
来方式のようにセルスタックの下部に位置する単セルに
過大な液圧が加わる恐れはなく安全である。まえこの実
施例では、各単セル１の相互間が電解質で連通し合うこ
とがなく、シたがって電解質を通じて単セル相互間に流
れる漏洩電流の発生を確実に防げる利点がめる。
これによシ燃料電池を運転したままの状態で電解質を補
給することも可能である。
給することも可能である。
次に第６図、第７図に別な実施例を示す。この実施例で
は数枚、例えば８枚の単セルｌで積層ブロック１０を構
成し、この積層ブロック１０を単位として１基ずつ電解
質補給皿８が対応設置されている。ま丸缶積層ブロック
１０の内部には、８＆の各単セルｌの電解質補給通路２
０間を上下に遍通し合うたて通路２１が形成されており
、したがって積層ブロック１０ごとにその最上位の単セ
ルＩＫ遵緒した補給皿８より電解質を供給すれば、同時
に８枚の単セルの各マトリックス１８に電解質を満たす
ことができる。一方、各積層ブロック１０ごとに設ｍさ
れえ補給皿畠の上下相互間社上段皿と下段皿との間がオ
ーバーフロー管８２を介して連通し合・つている。艷に
各積層ブロックｌＯごとに１そのブロック内の最下位に
位置する単セルの補給皿ｗＩ２の外部開口ｆｉＫｔｉ止
栓５が設けてあり、かつ各止栓５は電気絶縁物の連接棒
５１に取付けられている。
は数枚、例えば８枚の単セルｌで積層ブロック１０を構
成し、この積層ブロック１０を単位として１基ずつ電解
質補給皿８が対応設置されている。ま丸缶積層ブロック
１０の内部には、８＆の各単セルｌの電解質補給通路２
０間を上下に遍通し合うたて通路２１が形成されており
、したがって積層ブロック１０ごとにその最上位の単セ
ルＩＫ遵緒した補給皿８より電解質を供給すれば、同時
に８枚の単セルの各マトリックス１８に電解質を満たす
ことができる。一方、各積層ブロック１０ごとに設ｍさ
れえ補給皿畠の上下相互間社上段皿と下段皿との間がオ
ーバーフロー管８２を介して連通し合・つている。艷に
各積層ブロックｌＯごとに１そのブロック内の最下位に
位置する単セルの補給皿ｗＩ２の外部開口ｆｉＫｔｉ止
栓５が設けてあり、かつ各止栓５は電気絶縁物の連接棒
５１に取付けられている。
上記の構成において、最上段の補給皿８に電解質を供給
することにより、まず最上位の積層ブロック１０を構成
する８枚の単セルに対し、電解質補給皿路２．２１を通
じて各マトリックス１８に電解質が満たされる。また最
上位の皿が満杯になればオーバーフロー管８２を通じて
次段に皿に流下し、この皿から第２段目の積層ブロック
１０各単セルへ電解質が送り込まれるｅ以下ｌＩ！１１
１ｔｓな動作を繰返えしてセルスタック全体に電解質が
補給される。この ・段階で完配し九遅接棒５１
を上方へ引き上げて栓５を１放することによ〕、各積層
ブロック１０の中に残留している余分な電解質が電池の
外方へ排出される。
することにより、まず最上位の積層ブロック１０を構成
する８枚の単セルに対し、電解質補給皿路２．２１を通
じて各マトリックス１８に電解質が満たされる。また最
上位の皿が満杯になればオーバーフロー管８２を通じて
次段に皿に流下し、この皿から第２段目の積層ブロック
１０各単セルへ電解質が送り込まれるｅ以下ｌＩ！１１
１ｔｓな動作を繰返えしてセルスタック全体に電解質が
補給される。この ・段階で完配し九遅接棒５１
を上方へ引き上げて栓５を１放することによ〕、各積層
ブロック１０の中に残留している余分な電解質が電池の
外方へ排出される。
この実施例の場合にも、各段の電解質補給皿８は圧力的
に互に切離されているので、電解質補給の過程で各巣セ
ルのマトリックスに過大な液圧が加わる恐れはなく、最
大でも積層ブロックｌＯを墜位とした＾さ寸法に相応す
る圧力水頭の液圧が加わるだけで済む。しかも先に述ぺ
た実施例と同様に、セルスタックを構成する全部の単セ
ルに対し、−ｗＵＦ９Ｔから連続的に電解質を補給する
ことができるＯ 以上述べたようＫこの発明によれは、単セルを上下に積
層して組立てられ九セルスタックに対し、個々の単セル
に過大な液圧を加えることなしに安全に外部から電解質
の補給を行うことができるＯしかも上下に並ふ電解質補
給皿の相関関係を１上段皿からのオーバーフロー液を次
段皿で受けるよう相互間を連係して配置したことにより
、電ｐｓ′ｊｌの補給を一箇所からの供給で連続的に行
える利点もある等、実用的価値の高い電鱗質補給装置ｔ
−提供することができる。
に互に切離されているので、電解質補給の過程で各巣セ
ルのマトリックスに過大な液圧が加わる恐れはなく、最
大でも積層ブロックｌＯを墜位とした＾さ寸法に相応す
る圧力水頭の液圧が加わるだけで済む。しかも先に述ぺ
た実施例と同様に、セルスタックを構成する全部の単セ
ルに対し、−ｗＵＦ９Ｔから連続的に電解質を補給する
ことができるＯ 以上述べたようＫこの発明によれは、単セルを上下に積
層して組立てられ九セルスタックに対し、個々の単セル
に過大な液圧を加えることなしに安全に外部から電解質
の補給を行うことができるＯしかも上下に並ふ電解質補
給皿の相関関係を１上段皿からのオーバーフロー液を次
段皿で受けるよう相互間を連係して配置したことにより
、電ｐｓ′ｊｌの補給を一箇所からの供給で連続的に行
える利点もある等、実用的価値の高い電鱗質補給装置ｔ
−提供することができる。
第１ｗＪないし纂８図はこの発明の実施例における単セ
ルの１本構造を示すものであって第１図は平向図〜１１
１２図およびＩ！８図はｔａ１図における゛矢視■−厘
、ｌ−厘ＩＩＩ向図、第４図および第５図はこの発明の
一爽施例の構成を示す正面図および平ｍ図、ｌＲａ図お
よび第７図はこの発明の他の実施例の構成を示す正由図
およびその一部の機構を示す側面−である。 ｌ・・・埜セル、１８・・・マトリックス、２・・・電
解質補給通路、８・・・電解質補給皿・
ルの１本構造を示すものであって第１図は平向図〜１１
１２図およびＩ！８図はｔａ１図における゛矢視■−厘
、ｌ−厘ＩＩＩ向図、第４図および第５図はこの発明の
一爽施例の構成を示す正面図および平ｍ図、ｌＲａ図お
よび第７図はこの発明の他の実施例の構成を示す正由図
およびその一部の機構を示す側面−である。 ｌ・・・埜セル、１８・・・マトリックス、２・・・電
解質補給通路、８・・・電解質補給皿・
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ）マトリックスに電解質を含浸保留させｈ単セルの豪
数個を上下に積層してセルスタックを構成したマ） ＋
３ツクス皺燃料電池において、単セルの１枚ごとあるい
は単セル数枚の積層ブロックごとにセル内に形成された
マトリックスへ通じる電解質補給通路の一端をそれぞれ
セルスタックの外側ＹＭＫ開口するとともに、前記各電
解質補給通路に対応接続してセルスタックの外側方には
上面が大気圧側へ開放され九各独立構造の電解質補給皿
をこれと対応する電解質補給通路との関に僅かな格差を
定めて上下に並べて設置し、各電解質補給皿より電解質
補給通路を通じて個々に単セルのマトリックスへ電解質
を補給するように構成したことを特徴とするマトリック
ス製燃料電池の電解質補給装置。 ２）％軒−求の範ｉ！！ＪｌｌＩ１項紀軟の電解質補給
装置において、上下に並ぶ各電解質補給皿が、上段の皿
からオーバフローし圧電解質が下段の皿へ順次流下する
ように各補給皿の相互間を連係して配置されていること
を４１１１とするマトリックス型燃料電池の電解質補給
装置０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57047988A JPS58164151A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | マトリツクス型燃料電池の電解質補給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57047988A JPS58164151A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | マトリツクス型燃料電池の電解質補給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164151A true JPS58164151A (ja) | 1983-09-29 |
| JPH0129026B2 JPH0129026B2 (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=12790695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57047988A Granted JPS58164151A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | マトリツクス型燃料電池の電解質補給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164151A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60225365A (ja) * | 1984-04-23 | 1985-11-09 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | マトリツクス形燃料電池の電解質補給構造 |
| AU567215B2 (en) * | 1984-04-11 | 1987-11-12 | United Technologies Corporation | Replacing electrolyte lost from cell in reactant gas |
| JPS63155562A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-28 | エンバイロンメンタル・エナジー・システムズ・インコーポレイテッド | 燃料電池積層構造 |
| CN108866571A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-11-23 | 大同新成新材料股份有限公司 | 一种电解液加料装置 |
-
1982
- 1982-03-25 JP JP57047988A patent/JPS58164151A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU567215B2 (en) * | 1984-04-11 | 1987-11-12 | United Technologies Corporation | Replacing electrolyte lost from cell in reactant gas |
| JPS60225365A (ja) * | 1984-04-23 | 1985-11-09 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | マトリツクス形燃料電池の電解質補給構造 |
| JPS63155562A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-28 | エンバイロンメンタル・エナジー・システムズ・インコーポレイテッド | 燃料電池積層構造 |
| EP0274003A2 (en) * | 1986-12-10 | 1988-07-13 | Westinghouse Electric Corporation | Improved internal electrolyte supply system for reliable transport throughout fuel cell stack |
| CN108866571A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-11-23 | 大同新成新材料股份有限公司 | 一种电解液加料装置 |
| CN108866571B (zh) * | 2018-08-23 | 2019-09-20 | 大同新成新材料股份有限公司 | 一种电解液加料装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0129026B2 (ja) | 1989-06-07 |
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