JPS5983357A - 燃料電池へ電解液を供給するためのシステム - Google Patents
燃料電池へ電解液を供給するためのシステムInfo
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- JPS5983357A JPS5983357A JP58179525A JP17952583A JPS5983357A JP S5983357 A JPS5983357 A JP S5983357A JP 58179525 A JP58179525 A JP 58179525A JP 17952583 A JP17952583 A JP 17952583A JP S5983357 A JPS5983357 A JP S5983357A
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- cell
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04276—Arrangements for managing the electrolyte stream, e.g. heat exchange
- H01M8/04283—Supply means of electrolyte to or in matrix-fuel cells
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/70—Arrangements for stirring or circulating the electrolyte
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
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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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02E60/50—Fuel cells
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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】
本発明は流体反応物質どの電気化学的反応のため、電極
にお(プる相互作用領域内へ電解液の吸引のためイの間
に挿入された電解液支持(背造体を備え1.:電(勇を
有する燃料電池に関し、更に詳細には、電解液を貯蔵し
、月っ貯蔵されIc電解液を一定の静7に圧(i y
dr o s t aIc pressure>により
電池へ導りI:めの前記電解液支持11η造体に連結さ
れた電解液供給システムに関する。益々増加する電力口
を提供するため、且つ保守を行なうためいがなる遮断の
必要もなくこの杏うな電池を長期間に亘り作動するiζ
め燃料電池テクノロジーの領域において多くのiff究
が行なわれている。燃焼可能な燃ね電池からの電力の発
生の他の方法に比べ、燃II電池はより高い効率を有し
ており、且つ物理的構ン貫の簡単さを特徴としており、
このような電池はいがむる(1)1ツク部分もなくつく
ることがCきる。
にお(プる相互作用領域内へ電解液の吸引のためイの間
に挿入された電解液支持(背造体を備え1.:電(勇を
有する燃料電池に関し、更に詳細には、電解液を貯蔵し
、月っ貯蔵されIc電解液を一定の静7に圧(i y
dr o s t aIc pressure>により
電池へ導りI:めの前記電解液支持11η造体に連結さ
れた電解液供給システムに関する。益々増加する電力口
を提供するため、且つ保守を行なうためいがなる遮断の
必要もなくこの杏うな電池を長期間に亘り作動するiζ
め燃料電池テクノロジーの領域において多くのiff究
が行なわれている。燃焼可能な燃ね電池からの電力の発
生の他の方法に比べ、燃II電池はより高い効率を有し
ており、且つ物理的構ン貫の簡単さを特徴としており、
このような電池はいがむる(1)1ツク部分もなくつく
ることがCきる。
このJ、′)4r燃オニ1を直接y::δ焼覆ることな
りt;1料を電気に変換りるため伸々の電気化学的反応
が知られていイ)が、′1つの周知形式の電池は水素が
燃料どじ(使われCいる、酸素と水素どの間の反応を利
用l)でいる。水素・酸M電池のための1つの酋通の形
J(の構造は積層構造であり、こ11では電極は電解く
11を保持づる多孔性の材料層によりPt間されでいる
。例えは、電カフ液は濃縮リン酸であれはJ:い。
りt;1料を電気に変換りるため伸々の電気化学的反応
が知られていイ)が、′1つの周知形式の電池は水素が
燃料どじ(使われCいる、酸素と水素どの間の反応を利
用l)でいる。水素・酸M電池のための1つの酋通の形
J(の構造は積層構造であり、こ11では電極は電解く
11を保持づる多孔性の材料層によりPt間されでいる
。例えは、電カフ液は濃縮リン酸であれはJ:い。
ZJC崇は陰極(旧10+10 )の活性fA域後部の
通路にJ、り案内され、ぞして酸素は陽極(catl+
odc )の活性領1が1後部の通路により案内されて
いる。陰極におい−(、水素カス(ま触媒、典型的には
プラチナあるいは他の金属を含むプラチナの如き肖金属
の存在の中C水素イオンど電子に解離する。水素イオン
は電解液を介してイオン電流移動を構成する過稈(こお
い’c I’ll極へ移動し、一方電子は外部回路!i
チc L、 T円(敬へ移る。陽極にお(フる触媒の存
在において、水素イオン、電子及び酸偕分子は結合して
水を生成り゛る。
通路にJ、り案内され、ぞして酸素は陽極(catl+
odc )の活性領1が1後部の通路により案内されて
いる。陰極におい−(、水素カス(ま触媒、典型的には
プラチナあるいは他の金属を含むプラチナの如き肖金属
の存在の中C水素イオンど電子に解離する。水素イオン
は電解液を介してイオン電流移動を構成する過稈(こお
い’c I’ll極へ移動し、一方電子は外部回路!i
チc L、 T円(敬へ移る。陽極にお(フる触媒の存
在において、水素イオン、電子及び酸偕分子は結合して
水を生成り゛る。
陽極決び陰極の触媒層にd3けるそれぞれの反1δ物質
の物理的配買を提供するため、疎水特性及び親水性特性
を付づる材料層は触媒口に「沓接する装置内に配置され
る。こ11等は陽極にお(プる電h7液及び酸素と陰極
における水素とを、触媒層に接解可能にする。疎水性の
材料はガス状の水素及びカス状の酸素を月1:1を介し
て自由にiffれるのを許容lJI触媒ど接触するよう
にづるため充分大きな大きさの気孔(po+・e)を備
えCいる。
の物理的配買を提供するため、疎水特性及び親水性特性
を付づる材料層は触媒口に「沓接する装置内に配置され
る。こ11等は陽極にお(プる電h7液及び酸素と陰極
における水素とを、触媒層に接解可能にする。疎水性の
材料はガス状の水素及びカス状の酸素を月1:1を介し
て自由にiffれるのを許容lJI触媒ど接触するよう
にづるため充分大きな大きさの気孔(po+・e)を備
えCいる。
燃料電池の構造内の詳細及びその構成要素部分内の詳細
がAdlh旧゛tの米国特許第3’l 53149号及
ヒ[3usbnel lの米国特許第4064322号
に開示されている。これ等の2つの特8′Fはカス状の
反応物質を触媒の領域内に案内するための474 造を
示している。更に、[3usl)nel lの特許はイ
Δ−ン移動に適用可能な電解液の吊の任意の変化を補(
tYするように電解液の貯蔵の!こめ電池内のスペース
を示しでいる。単一の電力源内の視数の燃才;1電池を
一緒にttj合覆るための組立体が△旧1+ a r
tの米国14+ t+T第4175165号に開示され
ている。この時i′Fはまた(れぐれの電池の陰極及び
「ζ極へ反応カスの同時11(袷のためのマニホールド
を示している。上述の3つの特8′Fは参照により本願
にそれ等のりへてを含/υC゛いる。
がAdlh旧゛tの米国特許第3’l 53149号及
ヒ[3usbnel lの米国特許第4064322号
に開示されている。これ等の2つの特8′Fはカス状の
反応物質を触媒の領域内に案内するための474 造を
示している。更に、[3usl)nel lの特許はイ
Δ−ン移動に適用可能な電解液の吊の任意の変化を補(
tYするように電解液の貯蔵の!こめ電池内のスペース
を示しでいる。単一の電力源内の視数の燃才;1電池を
一緒にttj合覆るための組立体が△旧1+ a r
tの米国14+ t+T第4175165号に開示され
ている。この時i′Fはまた(れぐれの電池の陰極及び
「ζ極へ反応カスの同時11(袷のためのマニホールド
を示している。上述の3つの特8′Fは参照により本願
にそれ等のりへてを含/υC゛いる。
燃料電池の作動中、電池が電解液の10失を有しくいる
という問題が生ずる。例えば、)品度変化及び成分変化
にJ:る如き電解液の容積変化の#i!i県として、電
解液か7トリクスから駆逐されて、そして永久に71ヘ
リクス内の使用から失われることがある。燃オ°:1電
池はその中のイ4加的な電rR液の貯蔵の1=めの容但
が制限され−Cきた。従って、このような貯ハ容Mのm
によって、燃料電池が保守のだ”’l i蛎1tliη
るまでに作動できる時間の長さに制限かある。このよう
な保持は所要の)肋度における電h7:j階員の補充を
含む。
という問題が生ずる。例えば、)品度変化及び成分変化
にJ:る如き電解液の容積変化の#i!i県として、電
解液か7トリクスから駆逐されて、そして永久に71ヘ
リクス内の使用から失われることがある。燃オ°:1電
池はその中のイ4加的な電rR液の貯蔵の1=めの容但
が制限され−Cきた。従って、このような貯ハ容Mのm
によって、燃料電池が保守のだ”’l i蛎1tliη
るまでに作動できる時間の長さに制限かある。このよう
な保持は所要の)肋度における電h7:j階員の補充を
含む。
電解)代を触媒層に並んで貯蔵領域から電気化学て更に
問題を生ずる。このような電解液導入部の構造が前述の
3 usl+nel lの特許に記載されている。
問題を生ずる。このような電解液導入部の構造が前述の
3 usl+nel lの特許に記載されている。
特に、このような構造は電池の大きさを増大し、電流の
流れに関連Jる抵抗損失を増加し、そして電気化学反応
に利用し1qる表面積を減少−リ−るflu向があるこ
とに注目されたい。
流れに関連Jる抵抗損失を増加し、そして電気化学反応
に利用し1qる表面積を減少−リ−るflu向があるこ
とに注目されたい。
なお他の問題(コミ前液が電池により吸+1Vされ得る
力式で、Jコつ電池の作動中電解液の損失により必要ど
される程度に、このような電池への電解液の供給−Cあ
る。
力式で、Jコつ電池の作動中電解液の損失により必要ど
される程度に、このような電池への電解液の供給−Cあ
る。
前述の問題は克服され、そして他の利点が(% )31
電池及びそれへの電解液供給のためのシステムにより1
!?供され、電池及び供給システムの双方1:J、本発
明により製造されている。電池はその中に電解液を吸引
し、且つ分配するための手段を右する電解液支持構造体
により構成されており、そしC供給システムは必要とさ
れる程度の電解液を電池に利用せしめるように構成され
ている。燃tjl PH池は電極が多孔1j1月わ1の
肋tこより離間されている惜層IFi逍体4含んでいる
。木花明の好ましい実施態保l二J3いC−は、多孔性
材A′すは比較的大きな気孔の中ソ!層を6しているマ
i−リクス組立体として提供さ1’L ’(いる3、 本発明の1実h[り態様によれば、供給シスアムは、惚
(利′小池電源内のこのような電池のスタック(sta
ck J内のでれそれの1つの高さに対応づる巽4する
高さにカップが股(ノられている重力供給でI聞1.1
’;されている。ポンプはそれぞれのカップ向上/jへ
電Fl? if!Zを駆動りるための静水圧を生ずる。
電池及びそれへの電解液供給のためのシステムにより1
!?供され、電池及び供給システムの双方1:J、本発
明により製造されている。電池はその中に電解液を吸引
し、且つ分配するための手段を右する電解液支持構造体
により構成されており、そしC供給システムは必要とさ
れる程度の電解液を電池に利用せしめるように構成され
ている。燃tjl PH池は電極が多孔1j1月わ1の
肋tこより離間されている惜層IFi逍体4含んでいる
。木花明の好ましい実施態保l二J3いC−は、多孔性
材A′すは比較的大きな気孔の中ソ!層を6しているマ
i−リクス組立体として提供さ1’L ’(いる3、 本発明の1実h[り態様によれば、供給シスアムは、惚
(利′小池電源内のこのような電池のスタック(sta
ck J内のでれそれの1つの高さに対応づる巽4する
高さにカップが股(ノられている重力供給でI聞1.1
’;されている。ポンプはそれぞれのカップ向上/jへ
電Fl? if!Zを駆動りるための静水圧を生ずる。
毛”Ill mO形1ツクの′ルツ1〜の導管がカップ
のそれで杓の′1つから燃)’4+電池のそれぞれの1
つ内の電解液導入部(Aへ電f/I’液を運ぶ。電池内
への電解液の流量(ま各/Zの電池内の電解液支持構造
体の電解液の要求により、■」つカップとその対応づ゛
る電池との間の差(こJ:り生づる静水圧により制御さ
れる。
のそれで杓の′1つから燃)’4+電池のそれぞれの1
つ内の電解液導入部(Aへ電f/I’液を運ぶ。電池内
への電解液の流量(ま各/Zの電池内の電解液支持構造
体の電解液の要求により、■」つカップとその対応づ゛
る電池との間の差(こJ:り生づる静水圧により制御さ
れる。
本発明の他の実施態様によれば、供給システム+−a
、 fir t u <はカップあるいは槽が燃料電池
電源内のこのような電池内のスタック内の電池の−F
11それの1つの高さに対応す゛る異なる高さ(こ89
°Iうれている毛細慎・供給装置を備えている。ポンプ
輸送手段がそれぞれの槽内上方へ電解液をポンプ輸送づ
るため設(Jられている。管システムが股(ノられでい
C1各々の管は電解質の流体を毛ff111答(「用に
にり貯蔵槽からそれぞれの電池の電h7液マI−リクス
相立体へ吸引づ−るための芯尺素(wicki+)ge
lement )を含んでいる。電池内への電hv!凛
σ)流用は各電池内の電FI?液支持構造体の芯の動き
(wtct山)g action)により制御サレル。
、 fir t u <はカップあるいは槽が燃料電池
電源内のこのような電池内のスタック内の電池の−F
11それの1つの高さに対応す゛る異なる高さ(こ89
°Iうれている毛細慎・供給装置を備えている。ポンプ
輸送手段がそれぞれの槽内上方へ電解液をポンプ輸送づ
るため設(Jられている。管システムが股(ノられでい
C1各々の管は電解質の流体を毛ff111答(「用に
にり貯蔵槽からそれぞれの電池の電h7液マI−リクス
相立体へ吸引づ−るための芯尺素(wicki+)ge
lement )を含んでいる。電池内への電hv!凛
σ)流用は各電池内の電FI?液支持構造体の芯の動き
(wtct山)g action)により制御サレル。
アZr b)ttまた、7Jツブあるいは槽は高くする
必要(まな(八が、しかし芯要素の毛細管作用に単に頼
る必要かある。
必要(まな(八が、しかし芯要素の毛細管作用に単に頼
る必要かある。
本発明の他の実施態様にJ:れは、供給シス7−1八は
、燃!IUI電池電源内力そのJ−うな電池のスタ・ン
ク内の電池のそれぞれの1つの高さに対応リ−る異なる
高さにカップあるいはl−レイが設(1)ら41 c
(Isる重力供給装置を備えている。ポンプは(〜レイ
上方に電解液をポンプ輸送し、1〜レイから1−レイへ
電Ii′1′(lりのカスケードを可能にするため設(
〕られており、これにより1−レイはそれ等の縁まで渦
だされる。ルツ1−の導へか電解液をトレイのそれぞれ
の1つから燃(31電曲のそれぞれの′1つ内の電解液
支持部(イl\運ふ。電池内l\の電解液の流量は各電
池内の電解液支持欝造体の電導液の要求及びトレーrど
その対応する電池との間の高さの差により生した静水汁
によって制御される。
、燃!IUI電池電源内力そのJ−うな電池のスタ・ン
ク内の電池のそれぞれの1つの高さに対応リ−る異なる
高さにカップあるいはl−レイが設(1)ら41 c
(Isる重力供給装置を備えている。ポンプは(〜レイ
上方に電解液をポンプ輸送し、1〜レイから1−レイへ
電Ii′1′(lりのカスケードを可能にするため設(
〕られており、これにより1−レイはそれ等の縁まで渦
だされる。ルツ1−の導へか電解液をトレイのそれぞれ
の1つから燃(31電曲のそれぞれの′1つ内の電解液
支持部(イl\運ふ。電池内l\の電解液の流量は各電
池内の電解液支持欝造体の電導液の要求及びトレーrど
その対応する電池との間の高さの差により生した静水汁
によって制御される。
本発明の前述の見地及び他の特徴は添(=J図面に門j
ルしで取上げた上記の記載で説明A′る。
ルしで取上げた上記の記載で説明A′る。
rl)1図において、燃料電池10が斜視図で示されて
いる。電池10と同じ構造を有しく゛いる第2の燃rl
電池10△の一部分が仮想線で示されており、−t シ
T電池10は通雷の場合スタック〈図示l!ず)シー(
買かれる々11き多くの電池の1つであると理解される
場合の如く電池10に哨接し一装置かれでいる。電’f
+7Y1の搬送のためのマニホール1−を軽−(電池1
0及びIOAの連結が概略的に示され(いる。このよ゛
)な代表的なマニホールドの2つ、即ちスタックのそれ
ぞれの電池の陰恒l\の水系1填送のためのマニホール
ド12ど、スタックのそれぞれの7n池の陽極への酸素
の搬送のためのマニホールド14とが示されCいる。1
セッ1−の電解液導管16(その1つのみが示されてい
る)か電解液をスタックのぞれぞれの電池へ運ぶ。マニ
ホールド12及び14は第1図において象徴的な方式で
示されているが、スタックのほぼ側部に沿って走ってい
る各反応体に対し単一のマニホールドがそれぞれの通路
26を通り反応体を電池へ供給づることかできると理解
される。
いる。電池10と同じ構造を有しく゛いる第2の燃rl
電池10△の一部分が仮想線で示されており、−t シ
T電池10は通雷の場合スタック〈図示l!ず)シー(
買かれる々11き多くの電池の1つであると理解される
場合の如く電池10に哨接し一装置かれでいる。電’f
+7Y1の搬送のためのマニホール1−を軽−(電池1
0及びIOAの連結が概略的に示され(いる。このよ゛
)な代表的なマニホールドの2つ、即ちスタックのそれ
ぞれの電池の陰恒l\の水系1填送のためのマニホール
ド12ど、スタックのそれぞれの7n池の陽極への酸素
の搬送のためのマニホールド14とが示されCいる。1
セッ1−の電解液導管16(その1つのみが示されてい
る)か電解液をスタックのぞれぞれの電池へ運ぶ。マニ
ホールド12及び14は第1図において象徴的な方式で
示されているが、スタックのほぼ側部に沿って走ってい
る各反応体に対し単一のマニホールドがそれぞれの通路
26を通り反応体を電池へ供給づることかできると理解
される。
燃料電池10は2つの電(セ、即ち、電解液71〜リク
ス相立体22の如く電解液を吸引して分配する手段によ
り分離される陰極18と陽極20とを有している。各電
極は反応体分配プレート24に当接している。電池がス
タックの端にあるので1つの反応体のみを移入されそし
て分配づ−る溝を右している、第1図の電池の頂部はプ
レート24を有している。図示された電池の他の側のプ
レート2/lは背中台上の位置に2つのカス分配プレー
1−24、J、り成るバイポーラ引立1本の1部分でc
15す、(21示され〕ご電池及び図示されない鼎接g
゛る電池へ反応体を供給する。
ス相立体22の如く電解液を吸引して分配する手段によ
り分離される陰極18と陽極20とを有している。各電
極は反応体分配プレート24に当接している。電池がス
タックの端にあるので1つの反応体のみを移入されそし
て分配づ−る溝を右している、第1図の電池の頂部はプ
レート24を有している。図示された電池の他の側のプ
レート2/lは背中台上の位置に2つのカス分配プレー
1−24、J、り成るバイポーラ引立1本の1部分でc
15す、(21示され〕ご電池及び図示されない鼎接g
゛る電池へ反応体を供給する。
Iu 6Mtプレー1〜及びバイポーラ相立体であるプ
レー)〜2/Iは流体反応体あるいはガス状反応体の入
1−)のための及びいかなる残留カスの除去のための通
路26を有している。疎水性の基質28及び触!’¥、
30を含/υでいる。電池10Δのプレー1〜24+
A、 2一つの電池の′1連の相H連結部を1精えてい
る。
レー)〜2/Iは流体反応体あるいはガス状反応体の入
1−)のための及びいかなる残留カスの除去のための通
路26を有している。疎水性の基質28及び触!’¥、
30を含/υでいる。電池10Δのプレー1〜24+
A、 2一つの電池の′1連の相H連結部を1精えてい
る。
電池内に電解;(々をQJ、’(引し、且つ分配するた
めの手「9(ま任危のiff−M uJな型式どづるこ
とがてきる。例え1、L、−で1しはその中に1!j定
の大ぎさの気孔を有してい(、電hT液を吸引し、そし
て分配する(イ籾であればよい。あるいはまた、それは
第1図に示され(いる如ぎ、異なる大きさの気孔の2以
上の層がJ)作られた材オニ1であることができる。
めの手「9(ま任危のiff−M uJな型式どづるこ
とがてきる。例え1、L、−で1しはその中に1!j定
の大ぎさの気孔を有してい(、電hT液を吸引し、そし
て分配する(イ籾であればよい。あるいはまた、それは
第1図に示され(いる如ぎ、異なる大きさの気孔の2以
上の層がJ)作られた材オニ1であることができる。
7トリクス絹立1へ22は比較的大きな気孔を有してい
る41u[を状のカーボンシー1〜材料の中央浸透層3
2を含んでd5す、中央層32は、中央層32の気孔よ
りも小さい気孔を有している2つの外側m iff m
34の間に位置づけされCいる。典型的にはリン【グ
である電rf?液は中央層32内に含まれている。中央
層32の気孔は充分大きく、電Fl?液を中央層32を
介して自由に移動可OLにし、従って必要なときに電解
液を電池10内に補充づる。中央層32は必ずしも電解
液で完全に充たされる必要はなく、ぞれは電極18と電
極20との間にイオン電導度を保証するのに充分な電h
’f液を提供覆るだけでよい。
る41u[を状のカーボンシー1〜材料の中央浸透層3
2を含んでd5す、中央層32は、中央層32の気孔よ
りも小さい気孔を有している2つの外側m iff m
34の間に位置づけされCいる。典型的にはリン【グ
である電rf?液は中央層32内に含まれている。中央
層32の気孔は充分大きく、電Fl?液を中央層32を
介して自由に移動可OLにし、従って必要なときに電解
液を電池10内に補充づる。中央層32は必ずしも電解
液で完全に充たされる必要はなく、ぞれは電極18と電
極20との間にイオン電導度を保証するのに充分な電h
’f液を提供覆るだけでよい。
外側層34の小さな気孔は、外側層34を完全に充たす
ため中央P 321J+ +5電解液を吸引する強力な
毛細管のツノをm1゜層34は必要なときに大きな気孔
の層32内に含まれる電解液に対して急速な吸収ツノを
有している。府34に対して適切な電解液を提供するこ
とににす、各外側層34はマトリックス組立体領域内へ
の反応カス流に対づる障壁どして役立っている。従つ−
C,電h7液はマトリックス相立体22の3つの層の各
々の内にdウリ、71〜リックス相立1本22にイオン
電導性を与えてd3す、その中に電解液を有する71−
リックス相立体22は水素の正イオンが陰極18から同
極201\イΔン電流の移動を介して移動できる通路と
しC役立っている。
ため中央P 321J+ +5電解液を吸引する強力な
毛細管のツノをm1゜層34は必要なときに大きな気孔
の層32内に含まれる電解液に対して急速な吸収ツノを
有している。府34に対して適切な電解液を提供するこ
とににす、各外側層34はマトリックス組立体領域内へ
の反応カス流に対づる障壁どして役立っている。従つ−
C,電h7液はマトリックス相立体22の3つの層の各
々の内にdウリ、71〜リックス相立1本22にイオン
電導性を与えてd3す、その中に電解液を有する71−
リックス相立体22は水素の正イオンが陰極18から同
極201\イΔン電流の移動を介して移動できる通路と
しC役立っている。
71〜リックス相立体22の外部層3/Iは、而3/I
がカス障壁として役立つのを更に保証するため親水特性
を増加するlこめのr−’ T F E粒子と結合され
たシリコンカーバーr(・(分を有している。これと対
照的に、疎水性の層28は疎水特性をつくるため織組状
カーボンの基材上にP T L Fで含浸されCいる。
がカス障壁として役立つのを更に保証するため親水特性
を増加するlこめのr−’ T F E粒子と結合され
たシリコンカーバーr(・(分を有している。これと対
照的に、疎水性の層28は疎水特性をつくるため織組状
カーボンの基材上にP T L Fで含浸されCいる。
、疎水性の層28の多孔性は大きな気孔を特徴としでお
り、これを通りガス状の反応体が自由に(1j1環しC
通路2Gから触媒30へ広幅づる。
り、これを通りガス状の反応体が自由に(1j1環しC
通路2Gから触媒30へ広幅づる。
i!ηつで、F7j!媒30は疎水性の層及び親水性の
囮により囲まれCおり、疎水性の膚はガス状の反応体に
面し′cd3す、ぞして親水性の層は電解液に面しくい
る。
囮により囲まれCおり、疎水性の膚はガス状の反応体に
面し′cd3す、ぞして親水性の層は電解液に面しくい
る。
各電極にお(jる疎水性の盾28はテフロンで含浸され
ており、電解液が電極内に流入することを防いでいる。
ており、電解液が電極内に流入することを防いでいる。
若しgT容されれば、このまうな流入はカス状の反応体
が電極内において通過しな(ノればならない問いた気孔
の数を減少するので、これは電゛池10の構造上の右利
な特徴である。有効に利用できる気孔数の減少は電気を
つくるための電池の容量減少となる。
が電極内において通過しな(ノればならない問いた気孔
の数を減少するので、これは電゛池10の構造上の右利
な特徴である。有効に利用できる気孔数の減少は電気を
つくるための電池の容量減少となる。
疎水性の層28はカス状の反応体を触媒30と接触t!
Lノめ、一方親水性の図34は電解質を触媒30と接
触せしめる。これにより、陰(兎18の触媒30におい
て、及び陽極20の触媒30にj3いてぞれぞれの電気
化学反応を起りことができる。
Lノめ、一方親水性の図34は電解質を触媒30と接
触せしめる。これにより、陰(兎18の触媒30におい
て、及び陽極20の触媒30にj3いてぞれぞれの電気
化学反応を起りことができる。
触媒30は、結合しており、月つ部分的に防水性であっ
て、疎水性の唐34上に沈積されている他の金属を有す
るかあるいはそれを有しないプラチナの如き負金属C形
成されるのが好ましい。同じlfl 造が電極18及び
20の各々に使用されている。
て、疎水性の唐34上に沈積されている他の金属を有す
るかあるいはそれを有しないプラチナの如き負金属C形
成されるのが好ましい。同じlfl 造が電極18及び
20の各々に使用されている。
疎水性の層28、プレー1〜24と、電極18及び20
との双方は導電′性であることに留意されたい。
との双方は導電′性であることに留意されたい。
1%つで、陰極18の場合、電気化学反応ににり解敢さ
れた電子は馳(県30から疎水性の総28の緻賄状カー
ホンを通り、そしてそれぞれの通Wil 26を分1!
!It シ(いる−ル−1へ24の什切り、即ちリブ3
G内I\(八幡り−ることができる。
れた電子は馳(県30から疎水性の総28の緻賄状カー
ホンを通り、そしてそれぞれの通Wil 26を分1!
!It シ(いる−ル−1へ24の什切り、即ちリブ3
G内I\(八幡り−ることができる。
第1図に示されている連続配列にL15いては、1つの
電池の陰極からの電子は、全スタックを通り移動するよ
うに隣接する電池の陽極に直接伝えられる。従来の方法
により陰極18のプレート241\取1−J【ノられだ
曲型的なスタック終端接触子38が示されでいる。接触
子38は外部回路40くブ1、−1ツタ線図形式で示さ
れている)に連結されてiJ3す、−ノjり1部回路4
0の池の端子は燃料電池のスタックの反対の端部iこお
いで同様な接触子に連結される。これにより、電子はス
タックの(1の端子〈陰(への最(糸)から外部回路4
0を経てスタックのinの喘了(陽極の初め)へ完全な
回路を作る。
電池の陰極からの電子は、全スタックを通り移動するよ
うに隣接する電池の陽極に直接伝えられる。従来の方法
により陰極18のプレート241\取1−J【ノられだ
曲型的なスタック終端接触子38が示されでいる。接触
子38は外部回路40くブ1、−1ツタ線図形式で示さ
れている)に連結されてiJ3す、−ノjり1部回路4
0の池の端子は燃料電池のスタックの反対の端部iこお
いで同様な接触子に連結される。これにより、電子はス
タックの(1の端子〈陰(への最(糸)から外部回路4
0を経てスタックのinの喘了(陽極の初め)へ完全な
回路を作る。
同様t;1 、 iJζmイAンイオ電池の陰極から電
池を介しで電池の陽極へ進行しなからマ(−リツクス相
立体内で連続する電解液を通り各電池内で移動すること
ができる。
池を介しで電池の陽極へ進行しなからマ(−リツクス相
立体内で連続する電解液を通り各電池内で移動すること
ができる。
作動においては、水素はマニホールl’ 12をj丹り
、通路2Gへスタック内の電池の各々の陰(り18内に
通される。酸素はマニホールド′1/1を通りスタック
の電池の各々の陽<m 20の通路26内に通される。
、通路2Gへスタック内の電池の各々の陰(り18内に
通される。酸素はマニホールド′1/1を通りスタック
の電池の各々の陽<m 20の通路26内に通される。
電解液はレツ1〜の導筒1Gを経てスタックのそれぞれ
の燃料電池内のメンブラン22の中央層34ど接触する
ように加えられる。毛細管作用により、電解液は電極1
8及び20の各々の触媒30ど接触する。
の燃料電池内のメンブラン22の中央層34ど接触する
ように加えられる。毛細管作用により、電解液は電極1
8及び20の各々の触媒30ど接触する。
水素は通路2Gから疎水性の層28の気孔を通り陰極1
8内の触媒30へ広幅づる。酸素(j通路2Gから疎水
性の溜2Bを通り陽穫20にA3 G’Jる触媒30へ
伝幅覆る。これにより、ホ素及0・電解液は陰(々18
における触130の界面において互に接触状態に置かれ
、そして酸素及び電PI7渋は陽(引20の触媒30の
界面において相互に接馳状態に買かれる。電気をっくる
た+y)のそれぞれの電気化学反応が起るのは電池のこ
れ等の位置である。
8内の触媒30へ広幅づる。酸素(j通路2Gから疎水
性の溜2Bを通り陽穫20にA3 G’Jる触媒30へ
伝幅覆る。これにより、ホ素及0・電解液は陰(々18
における触130の界面において互に接触状態に置かれ
、そして酸素及び電PI7渋は陽(引20の触媒30の
界面において相互に接馳状態に買かれる。電気をっくる
た+y)のそれぞれの電気化学反応が起るのは電池のこ
れ等の位置である。
本琵明の1部7敗によれば、マトリックス組立体22は
このよ・)4「電解液の外部槽(第1図には図示されC
いない)から導管16のセラ1〜により移入された電h
7液と)リエ続的に接触する。このことは、電池10の
I’lE動中に生ずることがある電解液の損失の存在に
おいても電池1oは常に必要な最の電h7液で11)に
渦たされることを保証する。電極間のIWi域にお()
る電解液の損失が電池1oの作動中に生ずることがあり
、そして、若し補(ぺされなけれ(、王、電池の電気出
力の減少を生ずることがある。
このよ・)4「電解液の外部槽(第1図には図示されC
いない)から導管16のセラ1〜により移入された電h
7液と)リエ続的に接触する。このことは、電池10の
I’lE動中に生ずることがある電解液の損失の存在に
おいても電池1oは常に必要な最の電h7液で11)に
渦たされることを保証する。電極間のIWi域にお()
る電解液の損失が電池1oの作動中に生ずることがあり
、そして、若し補(ぺされなけれ(、王、電池の電気出
力の減少を生ずることがある。
これにより、電池の外部層34内の電M液の正しいしI
/\ルを維持するためしばしば電池スタックを遮1iJ
iする必要はない。
/\ルを維持するためしばしば電池スタックを遮1iJ
iする必要はない。
中央層32はKurel+a C1+emical
l ndustryに ompany of T ok
yo、 J apan、により製造されたrb +tt
状のカーボンペーパで作られるのが右利である。この紙
は〕Lノール樹脂のビッヂ及び残留炭化カーボンから作
られた刻まれたカーホンファイバーより構成されている
。細い直径の繊維は長さ平均的31Ililであり、そ
して−緒に結合されたとき、均一な薄いウェブを形成す
るごどができる。このペーパは厚さ約0.003乃至0
.020イン〈約0.075mn+乃至0−0−5l+
>、好ましくは厚さ約0.009乃゛至0.011イン
ヂ(約0゜22mm乃至0.28m1l+>であり、そ
して圧縮下において容易に厚さを減少される。術語1人
ぎな気孔」というのは人きさほぼ50乃至3QOミクロ
ンを意味し、一方1frM?ir小さい気孔」というの
は大きさほぼ1乃至10ミクロンの大ぎさを意味しでい
る。電池10の組立中、その層はほぼ30乃至5 Q
IIL/ 1ncI12(約0.2乃至3−4 kg/
clI12 >の圧力下でザンドイ゛ツチ状の形状に圧
縮される。
l ndustryに ompany of T ok
yo、 J apan、により製造されたrb +tt
状のカーボンペーパで作られるのが右利である。この紙
は〕Lノール樹脂のビッヂ及び残留炭化カーボンから作
られた刻まれたカーホンファイバーより構成されている
。細い直径の繊維は長さ平均的31Ililであり、そ
して−緒に結合されたとき、均一な薄いウェブを形成す
るごどができる。このペーパは厚さ約0.003乃至0
.020イン〈約0.075mn+乃至0−0−5l+
>、好ましくは厚さ約0.009乃゛至0.011イン
ヂ(約0゜22mm乃至0.28m1l+>であり、そ
して圧縮下において容易に厚さを減少される。術語1人
ぎな気孔」というのは人きさほぼ50乃至3QOミクロ
ンを意味し、一方1frM?ir小さい気孔」というの
は大きさほぼ1乃至10ミクロンの大ぎさを意味しでい
る。電池10の組立中、その層はほぼ30乃至5 Q
IIL/ 1ncI12(約0.2乃至3−4 kg/
clI12 >の圧力下でザンドイ゛ツチ状の形状に圧
縮される。
外部層34はテフロン接着炭化ケーr素である。
炭化ケイ素はテフロンの懸濁液及びポリプロピレン酸化
物の如きインクベヒクル(inking vcl+1c
le)と混合される。この混合物は電極の触媒側に加え
られ、それから例えばプレートによっで渭らかにされる
。この混合物は乾燥され、そして焼結される。それから
、電P)’!液が電池の組立中に層に加えられる。
物の如きインクベヒクル(inking vcl+1c
le)と混合される。この混合物は電極の触媒側に加え
られ、それから例えばプレートによっで渭らかにされる
。この混合物は乾燥され、そして焼結される。それから
、電P)’!液が電池の組立中に層に加えられる。
上述のh法か所望の範囲における小さな気孔の人ささを
イjする材オ′31をつくる。(子息の適切な材才1か
層こ34のため使用することができる。例えば、1利は
絹状IIJ織の形の不活性の凝固した過フッ化水素ポリ
7−に結合した・F活性な、固形状の無機買の、多孔性
の粒子からf”「ることかでき、ぞして自由なンPA縮
したn9電解液が前記用状相織内に註入(〕、この場合
に無間質の粒子はジルコニウム、タンタル、タングステ
ン、クロム、及び米国特へ′f第、”37153149
号に記載されている如きニオビオムの全屈の少くとも1
つのOj目し物、硫酸塩、及びリンfit2Ji:より
成るクループの一部である配合物である。上述の特許は
参照によりそのすべてを本願に含/υている。
イjする材オ′31をつくる。(子息の適切な材才1か
層こ34のため使用することができる。例えば、1利は
絹状IIJ織の形の不活性の凝固した過フッ化水素ポリ
7−に結合した・F活性な、固形状の無機買の、多孔性
の粒子からf”「ることかでき、ぞして自由なンPA縮
したn9電解液が前記用状相織内に註入(〕、この場合
に無間質の粒子はジルコニウム、タンタル、タングステ
ン、クロム、及び米国特へ′f第、”37153149
号に記載されている如きニオビオムの全屈の少くとも1
つのOj目し物、硫酸塩、及びリンfit2Ji:より
成るクループの一部である配合物である。上述の特許は
参照によりそのすべてを本願に含/υている。
電池10のそれぞれの層の構成上の詳細は公知てi15
す、且つ上述の米国特訂第3453149号、及び第4
175165号に、実施例により、記載されCいる。こ
れ等の特許はP T F E及び口金属の触媒コーチイ
ンクを右する多孔性の材料を利用する電池構造について
記載している。71〜リツクス相立体22の条虫多孔特
性は、外部層3/Iの親水特性と、一方電池10の作動
中外部層34の電解飽和を維持するように電M液を保持
し、移動し、そして分配づるため中央Fi32の大きな
気孔を利用り”ることどの双方のため設けられている。
す、且つ上述の米国特訂第3453149号、及び第4
175165号に、実施例により、記載されCいる。こ
れ等の特許はP T F E及び口金属の触媒コーチイ
ンクを右する多孔性の材料を利用する電池構造について
記載している。71〜リツクス相立体22の条虫多孔特
性は、外部層3/Iの親水特性と、一方電池10の作動
中外部層34の電解飽和を維持するように電M液を保持
し、移動し、そして分配づるため中央Fi32の大きな
気孔を利用り”ることどの双方のため設けられている。
更に、マI・リクス組立体22のずぺての3つの層内の
電解液の存在は水素イオンのために必要な伝導路を提供
する。従って、本発明の71−リクス相立体22は電池
10を標準的に動作可能にし、一方その中の電解液の均
一な分布及び正しいしl\ルを維持する。
電解液の存在は水素イオンのために必要な伝導路を提供
する。従って、本発明の71−リクス相立体22は電池
10を標準的に動作可能にし、一方その中の電解液の均
一な分布及び正しいしl\ルを維持する。
第2図に線図的に示されている如く、電池10はこのJ
:うな電池のスタック50の1部である。
:うな電池のスタック50の1部である。
また、燃料電池10の構成要素か第2図に櫟図的に示さ
れてJ3す、即ちプレー1〜24は電極1Bの周りにカ
ス状の反応体を分配し、そしてマ]−リクスを組立体2
2の中央層32は電解液を吸引し且つブl配プるための
1段どして1ジ立っている。
れてJ3す、即ちプレー1〜24は電極1Bの周りにカ
ス状の反応体を分配し、そしてマ]−リクスを組立体2
2の中央層32は電解液を吸引し且つブl配プるための
1段どして1ジ立っている。
本発明によれは、電解液分配システム52が電解液をス
タック50の各電池へ供給する。システム52は導管゛
16により電池1oのそれぞれの1つに対し−C個々に
結合されている1セツ1〜のバ1百カップ54(!含ん
でいる。各導管16は毛#l管である。導’ig 16
の端部は、電解液を電t!i18間のjail域全体(
、、:亘り移動するため導管1Gがら層32内に案内覆
るためガスケット58を用い“’C層32にJ3いC電
池10内に固定されている。あるいはJ、た、スタック
内の)6当な少ない数の電池に1つのカップを使用づる
ことかできる。
タック50の各電池へ供給する。システム52は導管゛
16により電池1oのそれぞれの1つに対し−C個々に
結合されている1セツ1〜のバ1百カップ54(!含ん
でいる。各導管16は毛#l管である。導’ig 16
の端部は、電解液を電t!i18間のjail域全体(
、、:亘り移動するため導管1Gがら層32内に案内覆
るためガスケット58を用い“’C層32にJ3いC電
池10内に固定されている。あるいはJ、た、スタック
内の)6当な少ない数の電池に1つのカップを使用づる
ことかできる。
電解液が前述のリン酸であると仮定すれば、酸は、これ
が貯蔵槽62から引上げられる通路、即ちシリンター6
0によっCそれぞれのカップに分配される。v気圧ツノ
源64の如き任意の適切な手段が電解液を引4Fけるの
に使用できる。この空気f土力はンレノイI・弁66を
(? 1.て貯M T462内の酸の表面」−へ作用J
る。貯蔵槽62にJ−3(jる酸の表面上の圧力は酸を
シリンター60内l\駆動し、それからシリンター00
を通り上方へ駆動し、カップ54内へ注入し、且つ時折
カップをあふれさせる酸のコラムを提供す゛る。カップ
の充填後、空気圧力は解除され、そして酸のコラムは貯
蔵槽62内のその前のレベルまで降下する。
が貯蔵槽62から引上げられる通路、即ちシリンター6
0によっCそれぞれのカップに分配される。v気圧ツノ
源64の如き任意の適切な手段が電解液を引4Fけるの
に使用できる。この空気f土力はンレノイI・弁66を
(? 1.て貯M T462内の酸の表面」−へ作用J
る。貯蔵槽62にJ−3(jる酸の表面上の圧力は酸を
シリンター60内l\駆動し、それからシリンター00
を通り上方へ駆動し、カップ54内へ注入し、且つ時折
カップをあふれさせる酸のコラムを提供す゛る。カップ
の充填後、空気圧力は解除され、そして酸のコラムは貯
蔵槽62内のその前のレベルまで降下する。
本発明め特徴によれば、導管16にそって移動中、それ
ぞれのカップ54内の貯蔵された電解液の分離はそれぞ
れの電池10の電解液の電気的絶縁のため設(]られて
いる。このような電気的絶縁はスタック50内の電池1
0の種々の電池内の分路電流の発生を妨げる。分路電流
は1つの燃料電池力日う次の燃料電池に電解液により接
続路があれば生じ易い。電池10の各々の電解液の分離
により、電池は相互に独立して作動可能である。これは
個々の電池を実質的な電圧の発生のため直列配列に接続
りることを可0ヒにし、且つ電池を短絡電流即ら分路電
流の発生の危険なく作動可能にツる。
ぞれのカップ54内の貯蔵された電解液の分離はそれぞ
れの電池10の電解液の電気的絶縁のため設(]られて
いる。このような電気的絶縁はスタック50内の電池1
0の種々の電池内の分路電流の発生を妨げる。分路電流
は1つの燃料電池力日う次の燃料電池に電解液により接
続路があれば生じ易い。電池10の各々の電解液の分離
により、電池は相互に独立して作動可能である。これは
個々の電池を実質的な電圧の発生のため直列配列に接続
りることを可0ヒにし、且つ電池を短絡電流即ら分路電
流の発生の危険なく作動可能にツる。
電池10の如き、個々の;211オ゛:1電池へのLQ
、 f’J ’I 6端部σ) J>’: 11は第3
3[4に示されCいる如<、膚32を用い、■つカスケ
ラ1−58を用いて行なわれる。
、 f’J ’I 6端部σ) J>’: 11は第3
3[4に示されCいる如<、膚32を用い、■つカスケ
ラ1−58を用いて行なわれる。
しかし、小f1の分路電流は実際的な意味にJ3い゛C
許容し得るものであり、従って1つの導管への適切な少
数の電池の接続が許容される。
許容し得るものであり、従って1つの導管への適切な少
数の電池の接続が許容される。
f’F ll)にJ3いC,電解液はスタックの燃料電
池に入るため重力によりシステム52の導管10を通り
送られる。第1図の(i造に従って(a成された燃料電
池の使用により、マ]〜リクス相立体22の中央層32
t、J電解液を毛細管のカににっで電(汚18と電(
〜20との間のスペース内へ吸引する。第1図に記載さ
れ−Cいる如く、マトリクス組立1ホ22の親ホttの
層34は電解液を中央層32がら吸引l〕、−でしで、
これにより、導管16を下降し、電h’?液の運動によ
り与えられるより多(のべ散液のためのスペースを作り
出す。
池に入るため重力によりシステム52の導管10を通り
送られる。第1図の(i造に従って(a成された燃料電
池の使用により、マ]〜リクス相立体22の中央層32
t、J電解液を毛細管のカににっで電(汚18と電(
〜20との間のスペース内へ吸引する。第1図に記載さ
れ−Cいる如く、マトリクス組立1ホ22の親ホttの
層34は電解液を中央層32がら吸引l〕、−でしで、
これにより、導管16を下降し、電h’?液の運動によ
り与えられるより多(のべ散液のためのスペースを作り
出す。
燃料電池10内への電hγ)1!2の排出速度はカップ
54内の電解液の頂部と電池1oどの間の高さの差から
生ずる静水圧の彷に左右される。カップ54はスタック
内の連続する電池の高さのJfi加に対応()て高さを
増加ジるJ:うに配置され(−いる。更に、カップ54
は蒜J°で満たされるのひ、1問々のカップ54内に生
ずる静水圧は所望の静水圧を相持するため必要な母に維
持される。個々のカップはそれ等の頂部[IJ #3
EXJにおい−C開放している。これにより(燃料電池
は入れ過ぎの危険なく必要な用の電解液で満たされる。
54内の電解液の頂部と電池1oどの間の高さの差から
生ずる静水圧の彷に左右される。カップ54はスタック
内の連続する電池の高さのJfi加に対応()て高さを
増加ジるJ:うに配置され(−いる。更に、カップ54
は蒜J°で満たされるのひ、1問々のカップ54内に生
ずる静水圧は所望の静水圧を相持するため必要な母に維
持される。個々のカップはそれ等の頂部[IJ #3
EXJにおい−C開放している。これにより(燃料電池
は入れ過ぎの危険なく必要な用の電解液で満たされる。
電解液を含む区画至は電気的に相互に絶縁されるがある
いはテフ]」ンの如き非導電性の(イ利で作られるよう
に17i成されなければならない。これ等はまた電解液
に対して良好なfrrK fd+抵抗を有してぃな(ブ
ればならない。
いはテフ]」ンの如き非導電性の(イ利で作られるよう
に17i成されなければならない。これ等はまた電解液
に対して良好なfrrK fd+抵抗を有してぃな(ブ
ればならない。
本発明の他の実m態様が第4図に図解的に示されており
、この場合、電池1oはこのような電池のスタック50
の1部である。また、燃料電池10の他のli成要素が
第4図に図解的に示されており;プレー1〜2/1は電
(t18の回りのカス状の反1心休を分配し、ぞしC7
1〜リクス粗立体22の中央層32(4、電解)jりを
吸引し、且つ分配づる手段としC役立っでいる。
、この場合、電池1oはこのような電池のスタック50
の1部である。また、燃料電池10の他のli成要素が
第4図に図解的に示されており;プレー1〜2/1は電
(t18の回りのカス状の反1心休を分配し、ぞしC7
1〜リクス粗立体22の中央層32(4、電解)jりを
吸引し、且つ分配づる手段としC役立っでいる。
本発明に、JれIJ、電解液分配システムj52は電1
iYif’2をスタック5oの各電池へ供給り−る。シ
スデlX52はりひ?3’ 1 f3により電池1oの
それぞれの1゛−)に個々に連結されている1セツ1へ
の泪員7Jツブ5/Iを含/Vでいる。各77の導管′
1Gは可撓性のデフーノ(iつる。)す官′16の端部
は電解液を電信1ε1間の領IQ’Nの全14(に亘り
運ふため導管1Gから層乏〕2内へ案内するためのガス
ケット(第4図には[望示されていい)の助けをかりて
層32において電池′10内(こ固定され(−いる。あ
るいはまた、1つのカップがスタックにおける適切な少
ない数の電池に使用りることができる。
iYif’2をスタック5oの各電池へ供給り−る。シ
スデlX52はりひ?3’ 1 f3により電池1oの
それぞれの1゛−)に個々に連結されている1セツ1へ
の泪員7Jツブ5/Iを含/Vでいる。各77の導管′
1Gは可撓性のデフーノ(iつる。)す官′16の端部
は電解液を電信1ε1間の領IQ’Nの全14(に亘り
運ふため導管1Gから層乏〕2内へ案内するためのガス
ケット(第4図には[望示されていい)の助けをかりて
層32において電池′10内(こ固定され(−いる。あ
るいはまた、1つのカップがスタックにおける適切な少
ない数の電池に使用りることができる。
電解液か前述のリン酸であると仮定すれば、この酸は、
このH′112が貯蔵浴槽(図示せず)から持上0られ
る適Q)な任意の手段に図示せず)によりそれぞれのカ
ップl−分配されることができる。例えば、第2図に関
連しで記jホされi=如く、空気汁力源が従来のソレノ
イド弁をヂトシて貯蔵浴(口内の酸の表面上に作用り゛
ることができ、酸を通路、即ちシリンダー82内へ押し
入れ、そしC次にシリンター82により情報にカップ内
に注入し、且つ一時的にカップを満たず酸の柱状体を提
11(する、導管16に沿って輸送中それぞれのカップ
54内の電解液の貯蔵昂の分離はそれぞれの電池10の
電解)(ヤの電気的な絶縁を提供し、ぞしてスタック5
0にJul)る電池10の種々の電池内の分路電流の発
生を防止り”る。
このH′112が貯蔵浴槽(図示せず)から持上0られ
る適Q)な任意の手段に図示せず)によりそれぞれのカ
ップl−分配されることができる。例えば、第2図に関
連しで記jホされi=如く、空気汁力源が従来のソレノ
イド弁をヂトシて貯蔵浴(口内の酸の表面上に作用り゛
ることができ、酸を通路、即ちシリンダー82内へ押し
入れ、そしC次にシリンター82により情報にカップ内
に注入し、且つ一時的にカップを満たず酸の柱状体を提
11(する、導管16に沿って輸送中それぞれのカップ
54内の電解液の貯蔵昂の分離はそれぞれの電池10の
電解)(ヤの電気的な絶縁を提供し、ぞしてスタック5
0にJul)る電池10の種々の電池内の分路電流の発
生を防止り”る。
システム52の構造の更に他の実施症が第8図乃至第1
1図に示されている。マニホールド16〈第1図に図解
的に示されている)は通路システム70により入口孔7
2へ連結されているカップ50@踏んでいる中央ヂャン
パ68を含んでいる。
1図に示されている。マニホールド16〈第1図に図解
的に示されている)は通路システム70により入口孔7
2へ連結されているカップ50@踏んでいる中央ヂャン
パ68を含んでいる。
個々のカップ54はイれぞれの電池10へ電解液を1般
送するためのデユープ16に連結されている。
送するためのデユープ16に連結されている。
人[−1几12を通り入っcくる電解11々はカップ5
/l内に入り、−でしくこれ等のカッ154のいくつか
からA−ハーフ[」−シーて通路シ残デム70によりカ
ップ5〕1の[!Iのツノツブに入る。これににす、各
)?のノjツノ′54内の電°解)jりは他のカップの
電解液1)+ Iう電気的に絶縁される。
/l内に入り、−でしくこれ等のカッ154のいくつか
からA−ハーフ[」−シーて通路シ残デム70によりカ
ップ5〕1の[!Iのツノツブに入る。これににす、各
)?のノjツノ′54内の電°解)jりは他のカップの
電解液1)+ Iう電気的に絶縁される。
貯蔵及び)スリ出しシステムが電解液をi L?フット
燃N”l電池へ11(給し、その各々は第1図の!;!
;お1電iu! 10の如<1j4成されている。この
電池は第4図(二図解的(こ描かれCいる如く一般的に
スタック50に配置面される。本発明によれ(J1貯蔵
及びj去り出しシステム52は1 tッ1〜の導む1G
(第1図)を含み、−この各77はヂ」、−176を含
んでおり、その中にノアイパー芯78を有しでいる。電
解液はファrバー芯を介して毛細管作用により吸引され
る。
燃N”l電池へ11(給し、その各々は第1図の!;!
;お1電iu! 10の如<1j4成されている。この
電池は第4図(二図解的(こ描かれCいる如く一般的に
スタック50に配置面される。本発明によれ(J1貯蔵
及びj去り出しシステム52は1 tッ1〜の導む1G
(第1図)を含み、−この各77はヂ」、−176を含
んでおり、その中にノアイパー芯78を有しでいる。電
解液はファrバー芯を介して毛細管作用により吸引され
る。
電!l!! 10の如く、個々の燃料電池への導管16
の端部の連結(jシール8/1(第6図に示されいる)
の助tJ lこより層32と接触づるようにチューブ7
6(第5図に示されている)の端部を越えてファrバー
78を延ばすことにJζり達成できる。ファイバーの選
択はだj(組電池の環1章内においC必墜な耐久性を有
する材料に限定されなりればならない。特定的にはこれ
等は高温のf3’l縮した電解)jkに対して耐蝕性で
なければならない。このような(イ料の1つは6蝕及び
高温度に対して良好な抵抗を有しているクラファイトフ
ァイバーである。好ましはく、ファイバー78はカーボ
ンで作られ、そして管76は熱収縮性プラスチックで作
られる。
の端部の連結(jシール8/1(第6図に示されいる)
の助tJ lこより層32と接触づるようにチューブ7
6(第5図に示されている)の端部を越えてファrバー
78を延ばすことにJζり達成できる。ファイバーの選
択はだj(組電池の環1章内においC必墜な耐久性を有
する材料に限定されなりればならない。特定的にはこれ
等は高温のf3’l縮した電解)jkに対して耐蝕性で
なければならない。このような(イ料の1つは6蝕及び
高温度に対して良好な抵抗を有しているクラファイトフ
ァイバーである。好ましはく、ファイバー78はカーボ
ンで作られ、そして管76は熱収縮性プラスチックで作
られる。
管76のプラスデックはファイバー78の挿入後熱It
l縮され、従ってファイバーに(戊械的強バ[!−iえ
るためファイバーを一緒に堅く保持りζ!。このプラス
チックはまた4、OO’F(約204.4℃)範囲内の
)易度の如く、高温の電解液及び高温度に耐えなければ
ならない。良好な管材料は、例えば熱収縮可能なテフロ
ンで作られた管である。
l縮され、従ってファイバーに(戊械的強バ[!−iえ
るためファイバーを一緒に堅く保持りζ!。このプラス
チックはまた4、OO’F(約204.4℃)範囲内の
)易度の如く、高温の電解液及び高温度に耐えなければ
ならない。良好な管材料は、例えば熱収縮可能なテフロ
ンで作られた管である。
チューブのための適切な材料はr2X16TW(薄壁、
2X収縮可能)」の名称で、CI+emplastCO
1’1lO1’a目011により供給目礼11るr −
1’ F E収縮jl ritjな宣」である。この萱
の内径はほぼ0.093インチ(約2 、3 (3mm
) 、ぞしC壁の厚さははIJ’0 、009インフ−
(約0.22mm) ’cly)ル。熱973 J!I
! i5? 、内iU4;1.IJL、T、0 、06
1 インチ(約1.551nni)に収縮し、ぞして壁
の厚さはけぼo、012インチ(Q、3mm)に変化す
る。
2X収縮可能)」の名称で、CI+emplastCO
1’1lO1’a目011により供給目礼11るr −
1’ F E収縮jl ritjな宣」である。この萱
の内径はほぼ0.093インチ(約2 、3 (3mm
) 、ぞしC壁の厚さははIJ’0 、009インフ−
(約0.22mm) ’cly)ル。熱973 J!I
! i5? 、内iU4;1.IJL、T、0 、06
1 インチ(約1.551nni)に収縮し、ぞして壁
の厚さはけぼo、012インチ(Q、3mm)に変化す
る。
7、t、T、 (ご1史用される7J−ボンファイバー
(こ;Oする材uは11本国、東京のTa1tctla
Qhemical (ndus −[西eS 、
L bl、 l IILel’1lajfO11a
l [J IV、により供給され(いるr C,l
uicltsorb 200 S eries Jで
ある。このファイバーは紡ぎ糸の形状で供給され(’
+j3す、ぞして夕t(んどが直径300Aよりも小さ
い気孔及び0./I乃至0.6CC//■気孔容積とか
らなる1050乃至1550 口+210 (BET
)比表面イ?1を右しでいる。紡ぎ糸と管内径どの間に
ilす(,1めをイjL/ Cい−(、そして管を曲げ
るのをil(]るのが好ましい。またファイバーが管内
に置かれるどき均一な四面をファイバー内に有するよう
に覆るのが好ましい。U内のファイバー状のffJj
Q糸の存在は数本された電hT液に流れシステムを提供
づる;即ち、電解液が電池内にIピI要であるとき、電
hY液(沫貯蔵(nから管を経て電池へ流れる。
(こ;Oする材uは11本国、東京のTa1tctla
Qhemical (ndus −[西eS 、
L bl、 l IILel’1lajfO11a
l [J IV、により供給され(いるr C,l
uicltsorb 200 S eries Jで
ある。このファイバーは紡ぎ糸の形状で供給され(’
+j3す、ぞして夕t(んどが直径300Aよりも小さ
い気孔及び0./I乃至0.6CC//■気孔容積とか
らなる1050乃至1550 口+210 (BET
)比表面イ?1を右しでいる。紡ぎ糸と管内径どの間に
ilす(,1めをイjL/ Cい−(、そして管を曲げ
るのをil(]るのが好ましい。またファイバーが管内
に置かれるどき均一な四面をファイバー内に有するよう
に覆るのが好ましい。U内のファイバー状のffJj
Q糸の存在は数本された電hT液に流れシステムを提供
づる;即ち、電解液が電池内にIピI要であるとき、電
hY液(沫貯蔵(nから管を経て電池へ流れる。
作動にJ5い“C,電)17’/ilはスタックのソ(
21オニ1電池に入れるため毛細管作用によりシステム
52の導包16ににって運はれる。第1図の横j盾に従
って構成された燃料電池の使用により、マi〜リクス絹
立体22の中央層32は毛細管の力により電M液を陰極
18と陽極20との間のスペース内に吸引覆−る。71
〜リクス組立体22の親水性の府34は電解液を中央層
32から吸引し、そして、これにより、導管16を下る
電解液の運動により与えられるより多くの電解液のため
のスペースがつくられる。単一の気孔の大きさを有する
材わlを使用1゛るどき、ぞれは第12図及び第13図
に示される方式に電池に接合することができる。
21オニ1電池に入れるため毛細管作用によりシステム
52の導包16ににって運はれる。第1図の横j盾に従
って構成された燃料電池の使用により、マi〜リクス絹
立体22の中央層32は毛細管の力により電M液を陰極
18と陽極20との間のスペース内に吸引覆−る。71
〜リクス組立体22の親水性の府34は電解液を中央層
32から吸引し、そして、これにより、導管16を下る
電解液の運動により与えられるより多くの電解液のため
のスペースがつくられる。単一の気孔の大きさを有する
材わlを使用1゛るどき、ぞれは第12図及び第13図
に示される方式に電池に接合することができる。
この実施態様においては、管76内の芯(第5図)は電
池内へ、且つ電池の幅に沿って、あるい(、L7へ池内
の電解)肖の7トリクス相立体22に隣接し、し1つそ
の上の電池を実質的に横切っ−で延。・でいる。電池内
の芯部分は電池組立中、反応体分配11ノー1〜と71
−リクス相立体、即ち層22との間に圧縮することがで
きる。この配置は大きな領域に亘っ(芯78とマI・リ
クス層22との間に接触を与え、そして7トリクス層2
2の領域全体に亘り電hT液の分配を助【)る。これは
また2部分から成る気孔率の71〜リクス絹立体の必要
性をなくす。
池内へ、且つ電池の幅に沿って、あるい(、L7へ池内
の電解)肖の7トリクス相立体22に隣接し、し1つそ
の上の電池を実質的に横切っ−で延。・でいる。電池内
の芯部分は電池組立中、反応体分配11ノー1〜と71
−リクス相立体、即ち層22との間に圧縮することがで
きる。この配置は大きな領域に亘っ(芯78とマI・リ
クス層22との間に接触を与え、そして7トリクス層2
2の領域全体に亘り電hT液の分配を助【)る。これは
また2部分から成る気孔率の71〜リクス絹立体の必要
性をなくす。
第8図乃至第11図に戻り説明すると、入口孔72を通
り入って来る電解液はカップ54内に入り、ぞし−(こ
れ等のカップ54のいくつがからオーバーフローL−U
シスデム70によりカップ54の他のカップに入る。本
願に使用されている如く、用nnl’A−バフD −J
は区画室が所定■の電解液を含ん/C後(メ画至内の余
分の電解液が区画室がら流出する゛すl\−(の形式の
システムを含む。特定的には、それは第8図乃至第11
図に示されたシスーアム及び8′117図にJ3ける詰
まったベッド(Pack−ed l)+3(1)システ
ムを含む。各々のカップ54内の電解液は他のノJツブ
の電ね7液から電気的に絶縁されている。このA−パフ
ローの特13は、カップ゛あるいはタンクが電カフ液で
再び満たされでいる間でも、余分なあるいは故意でない
静水汁を電池上にかけるのを回避づる。
り入って来る電解液はカップ54内に入り、ぞし−(こ
れ等のカップ54のいくつがからオーバーフローL−U
シスデム70によりカップ54の他のカップに入る。本
願に使用されている如く、用nnl’A−バフD −J
は区画室が所定■の電解液を含ん/C後(メ画至内の余
分の電解液が区画室がら流出する゛すl\−(の形式の
システムを含む。特定的には、それは第8図乃至第11
図に示されたシスーアム及び8′117図にJ3ける詰
まったベッド(Pack−ed l)+3(1)システ
ムを含む。各々のカップ54内の電解液は他のノJツブ
の電ね7液から電気的に絶縁されている。このA−パフ
ローの特13は、カップ゛あるいはタンクが電カフ液で
再び満たされでいる間でも、余分なあるいは故意でない
静水汁を電池上にかけるのを回避づる。
電解液の分配及び貯蔵の他の実施態様がシステム52△
と同様に第7図に示されでいる。このシステムは一連の
内部区画室あるいは1〜レイにより形成されtおり、ド
レン孔94を右している細長い垂直なチャンバ90を含
んでいる。各1〜レイ92は)J−ボンファイバーの如
き、電解液を保持するスポンジ状の第4料の詰めもの9
6を含んでいる。
と同様に第7図に示されでいる。このシステムは一連の
内部区画室あるいは1〜レイにより形成されtおり、ド
レン孔94を右している細長い垂直なチャンバ90を含
んでいる。各1〜レイ92は)J−ボンファイバーの如
き、電解液を保持するスポンジ状の第4料の詰めもの9
6を含んでいる。
スポンジ材料は電解液のこぽれを防止するのて、スポン
ジ材料が望ましい。
ジ材料が望ましい。
このシステムは3段の芯システケ(wickingSy
StelI+)を含んでいるので、このシステムはユニ
ークである。第1段は詰まったペット、即らスポンジ9
6である。第2段はチューブ内のファイバ一芯(−ある
、、第3を旧ま電池内の電解液の71〜リクス引立体あ
るいは囮である。この3反システムは71i池による電
解81jの請求に応答して電解液の送り込みに閏りる付
加的な制御を提供りる。このシステムIJまたある垂直
な高さを電解液に対し与える詰ま−)たヘラ1−の効果
ににり電池内の電解液上に一定の静水圧を提供リ−る。
StelI+)を含んでいるので、このシステムはユニ
ークである。第1段は詰まったペット、即らスポンジ9
6である。第2段はチューブ内のファイバ一芯(−ある
、、第3を旧ま電池内の電解液の71〜リクス引立体あ
るいは囮である。この3反システムは71i池による電
解81jの請求に応答して電解液の送り込みに閏りる付
加的な制御を提供りる。このシステムIJまたある垂直
な高さを電解液に対し与える詰ま−)たヘラ1−の効果
ににり電池内の電解液上に一定の静水圧を提供リ−る。
電解液はポンプ102(こより溜り98及びバイブ10
0を経て循環されC、ヂ1フンバ90を通過す“る。パ
イプ100はヂx7ンバ90の頂部にa5ける入口孔1
04においてJ−1フンハ90に入りぞしてヂャンハ9
0の底部に(13けるドレン孔94を通り出る。溜り9
8は電解液のための貯RANどして役立っている。
0を経て循環されC、ヂ1フンバ90を通過す“る。パ
イプ100はヂx7ンバ90の頂部にa5ける入口孔1
04においてJ−1フンハ90に入りぞしてヂャンハ9
0の底部に(13けるドレン孔94を通り出る。溜り9
8は電解液のための貯RANどして役立っている。
1′F動にJ3いて、電解液は最上部トレイ92内の詰
め物96を)nだし、余分の電解液はドレン孔91を杆
(−次のi〜レイε〕2内の詰め物96内に送られる。
め物96を)nだし、余分の電解液はドレン孔91を杆
(−次のi〜レイε〕2内の詰め物96内に送られる。
これににす、リベ゛Cの1−レイは、すべての詰め物9
Gが回し深さであるとすれば同じ静水圧に、J3【ノる
電h7液を含む。
Gが回し深さであるとすれば同じ静水圧に、J3【ノる
電h7液を含む。
1〜レン孔は余分な電hV液が滴下を経て、1方の仕切
室から他方の仕切室へ通過するように設訓されており、
従って(11々の(苫成要糸間のイオン分1’l[を達
成りる。これは栴成要素間の起り1する分路電流を回i
!!する。
室から他方の仕切室へ通過するように設訓されており、
従って(11々の(苫成要糸間のイオン分1’l[を達
成りる。これは栴成要素間の起り1する分路電流を回i
!!する。
第7図はまた電池10のスタック50示してJLiす、
1つの電池が詳細に示されていて、中央層32は内部芯
7Bを有する管16の形状の+外管16によりその対応
づ−るトレイ921こ連結されている。
1つの電池が詳細に示されていて、中央層32は内部芯
7Bを有する管16の形状の+外管16によりその対応
づ−るトレイ921こ連結されている。
詰め物96の頂部ど電池10の中央層どの間の高さの斧
が静水圧を確立する。この静水圧は管1G内の芯7G及
び中央層32の吸引作用と共に導管16を通り電解液を
吸引する。個々の燃料電池に対づる導管16端部の連結
は、電池10の如く、シール84の助(〕をかりて層3
2により行なわれる。
が静水圧を確立する。この静水圧は管1G内の芯7G及
び中央層32の吸引作用と共に導管16を通り電解液を
吸引する。個々の燃料電池に対づる導管16端部の連結
は、電池10の如く、シール84の助(〕をかりて層3
2により行なわれる。
作動において、電解液は重力及び毛細管作用によりシス
テム52及び52Aの導管1Gを通り運ばれて、スタッ
クの燃料電池に入る。第1図の構造により174成され
た燃ゎ1電池の使用により、マトリクス層、即ら組立体
22の中央層32は電h7液を毛細7τの力によっ゛C
陰1小18と円惰2oどの間のスペース内に吸引づる。
テム52及び52Aの導管1Gを通り運ばれて、スタッ
クの燃料電池に入る。第1図の構造により174成され
た燃ゎ1電池の使用により、マトリクス層、即ら組立体
22の中央層32は電h7液を毛細7τの力によっ゛C
陰1小18と円惰2oどの間のスペース内に吸引づる。
71−リクス22の親水1′[の膚3/′lは電解液を
中央層32がら吸引し、そしC1これにより、導管16
を下る電解液の運動により提供されるより多くの電解液
のためのスペースをつくる。ツノツブ54及び1〜レイ
92はスタックにdハJる連続J“る電池の高さの増加
に対応して高さを増加り=るように配置されている。更
に、ツノツー)!i 441i縁A・で゛内部こされ、
そして同(屏にt古め1′υ96は個々のカップ5/4
及び詰め物9G内に生り゛る静水りにかル「要の静水圧
を維持ブるのに必要な日に眉〔持されるように最大罪ま
で満たされる。個)?のカップるいは1−レイはその頂
部あるいは口にi13い−(聞いでいる。これにより、
燃料電池は入れ、ろきの危C5)もなく電解液の必要な
m@満たされる。
中央層32がら吸引し、そしC1これにより、導管16
を下る電解液の運動により提供されるより多くの電解液
のためのスペースをつくる。ツノツブ54及び1〜レイ
92はスタックにdハJる連続J“る電池の高さの増加
に対応して高さを増加り=るように配置されている。更
に、ツノツー)!i 441i縁A・で゛内部こされ、
そして同(屏にt古め1′υ96は個々のカップ5/4
及び詰め物9G内に生り゛る静水りにかル「要の静水圧
を維持ブるのに必要な日に眉〔持されるように最大罪ま
で満たされる。個)?のカップるいは1−レイはその頂
部あるいは口にi13い−(聞いでいる。これにより、
燃料電池は入れ、ろきの危C5)もなく電解液の必要な
m@満たされる。
電hY液ツノツブ54及び1−レイ92は各々が1つの
燃j゛1電池のみに電rR液を供給する実施態様の図の
中に示されている。電解液を含んでいる区画室、1−
L/イあるいはカップは互に電気的に絶縁されるように
構成されるか、あるいはテフロンの如き不導体で作らな
けれ1ズならない。これは、個々の電池を大きな電圧発
生のため直列配列に接続するのを可能にし、且つ電池を
知12I電流、即I5分路電流の発生の危険なく操作す
ることを可能にηる。これ等はまた電解液に対して良好
な耐蝕性を有していなければならない。いくつかの環境
においては、受層の分v8電流は、実際的な息味におい
て寛容でき、従って、1つの区画室、ツノツブあるいは
1〜レイに対して適切な小さな数の電池の接続を8′[
容づることができる。
燃j゛1電池のみに電rR液を供給する実施態様の図の
中に示されている。電解液を含んでいる区画室、1−
L/イあるいはカップは互に電気的に絶縁されるように
構成されるか、あるいはテフロンの如き不導体で作らな
けれ1ズならない。これは、個々の電池を大きな電圧発
生のため直列配列に接続するのを可能にし、且つ電池を
知12I電流、即I5分路電流の発生の危険なく操作す
ることを可能にηる。これ等はまた電解液に対して良好
な耐蝕性を有していなければならない。いくつかの環境
においては、受層の分v8電流は、実際的な息味におい
て寛容でき、従って、1つの区画室、ツノツブあるいは
1〜レイに対して適切な小さな数の電池の接続を8′[
容づることができる。
上述の本発明の実施態様は例示的のみてあって、そして
その変更は当業者において起こり得ると理解されるべき
である。従って、本発明は本願に開示された実施態様に
限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に規定
された如く限定される。
その変更は当業者において起こり得ると理解されるべき
である。従って、本発明は本願に開示された実施態様に
限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に規定
された如く限定される。
第1図はこのような燃It電池の組立体内の燃料電池の
スタックの1部分の斜視図であり、この部分は仮想線゛
C部分的に示されている第2の電池とハに1つの完全な
燃料電池を含/νでおり、そして燃料電池はぞの飼々の
層を識別ダ−るためw1面で示されCいる。 第2図は電解液をスタックへ供給するためのシステムの
図解的な図であり、各電池は第1図に示された形:1六
である。 第3装置電池の電解液支持部材と毛細警との(目a連結
を示している、第゛1図の電池の如き、燃料電池の図解
的な図である。 イl/1図は第1図の電池の如き、燃料電池へ電極液が
ファー−バー芯により運ばれる本発明による供給システ
ムの断面で示されている図解的な図である。 第5 I2111堅く六人し−Cいる答から延びでいる
第11図の)i’−+’バー芯の図解的な図である;急
16図は第1図の電池の如き燃オ′31電池の1′21
解的な図であり、電池の電解液を支持部材と電解液ファ
イバー芯との相互連結を示している;第7図は余分の電
解液のためのトレイン孔を右する1〜レイ内にお(プる
スポンジ+A M’31 ”?” 4ii成された供給
システムの実施態様の図解的な[lJi面図である;第
8図は電解液をスタック内の燃料電池へ供給するための
システムの実施態様の斜視図である。 第9図は第8図に示されlζマニボールトの部分の平面
図である; 第10図は第9図の4−4線に冶って切断したどきのマ
ニホールドの部分の断面図である;第11図は第゛10
図の5−5線に沿って切断したどきのマニホールドの部
分のf(li面図である:第12図は電解油供給手段の
他の実施態様の断面図である;そして 第13図は第12図の実施態様の等角投影図である。 10・・・燃料電池 14・・・マニホールド ′18・・・陰性 20・・・固持3 24・・・プEノート 27.3・・・基底 30・・・FIJ!媒 332・・・中央層 334・・・浸透層(外側層) 40・・・外部回路 50−一・スタック 54・・・カッ7′ 02・・・貯M層 fr fi′[出願人 エンゲルハート・コーポレーシ
ョン FIG、 3゜ 10 FIG、 6 t4 FIG、 13 第1頁の続き 優先権主張 01982年9月30日■米国(US)■
430145 @1982年9月30日■米国(US)■430155 0発 明 者 アーサー・カウフマン アメリカ合衆国ニュージャーシ イ州07052ウェストオレンジ・ バーネットテラス69
スタックの1部分の斜視図であり、この部分は仮想線゛
C部分的に示されている第2の電池とハに1つの完全な
燃料電池を含/νでおり、そして燃料電池はぞの飼々の
層を識別ダ−るためw1面で示されCいる。 第2図は電解液をスタックへ供給するためのシステムの
図解的な図であり、各電池は第1図に示された形:1六
である。 第3装置電池の電解液支持部材と毛細警との(目a連結
を示している、第゛1図の電池の如き、燃料電池の図解
的な図である。 イl/1図は第1図の電池の如き、燃料電池へ電極液が
ファー−バー芯により運ばれる本発明による供給システ
ムの断面で示されている図解的な図である。 第5 I2111堅く六人し−Cいる答から延びでいる
第11図の)i’−+’バー芯の図解的な図である;急
16図は第1図の電池の如き燃オ′31電池の1′21
解的な図であり、電池の電解液を支持部材と電解液ファ
イバー芯との相互連結を示している;第7図は余分の電
解液のためのトレイン孔を右する1〜レイ内にお(プる
スポンジ+A M’31 ”?” 4ii成された供給
システムの実施態様の図解的な[lJi面図である;第
8図は電解液をスタック内の燃料電池へ供給するための
システムの実施態様の斜視図である。 第9図は第8図に示されlζマニボールトの部分の平面
図である; 第10図は第9図の4−4線に冶って切断したどきのマ
ニホールドの部分の断面図である;第11図は第゛10
図の5−5線に沿って切断したどきのマニホールドの部
分のf(li面図である:第12図は電解油供給手段の
他の実施態様の断面図である;そして 第13図は第12図の実施態様の等角投影図である。 10・・・燃料電池 14・・・マニホールド ′18・・・陰性 20・・・固持3 24・・・プEノート 27.3・・・基底 30・・・FIJ!媒 332・・・中央層 334・・・浸透層(外側層) 40・・・外部回路 50−一・スタック 54・・・カッ7′ 02・・・貯M層 fr fi′[出願人 エンゲルハート・コーポレーシ
ョン FIG、 3゜ 10 FIG、 6 t4 FIG、 13 第1頁の続き 優先権主張 01982年9月30日■米国(US)■
430145 @1982年9月30日■米国(US)■430155 0発 明 者 アーサー・カウフマン アメリカ合衆国ニュージャーシ イ州07052ウェストオレンジ・ バーネットテラス69
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 +4.冑オー1電池のスタック内の燃料電池に゛心E’
i!液をfl’ r;+ clる/jめのシステムt:
iJ′3イ’(、(a)該電池の■ムl々の1つが該
電P1′?液を1退しI」つ1′?、持りるIJめの多
孔性媒体を含/νでおり、該9rii M“:1電池の
外部に該電解液を貯蔵するための手段ど; (i))該電解)1gを該貯蔵手段から該電池の各々内
の該多孔性媒体へ伝導す′るための手段と;ぞし〈0)
該伝2!2丁段におりる該電解液の所定の静4く汀を)
′1(持りるた(v)の手段と、4−含むことを111
攻どJるシステム。 2、該11’i’ iiへ丁「9か該燃料電池の各々に
対し別々に?(”、1tY詩をlrj’ ?”ニー4る
間口を右する1セツ1へのカップu、I II :l<
tあっ(,1、へ貯蔵手段内で所定の深さ及び静水圧を
維持づ゛るように該カップがオーバーフローするまで核
力・ツブの各々がその口を通り該電解液を加えることに
より充填され、そして該伝導手段が1t?ツトの毛細管
を含み、核質の個々の1つが該貯蔵手段の個々の部分か
ら該92目′31電池のイれぞれ1つに連結されている
特許請求の範囲第1項記載のシステム。 3、該貯蔵手段が該電解液の別々の貯蔵のための区画室
と該伝導手段にJ3いて該電解液の所定の静水圧を維持
づ−るための該手段とを含み、該圧力維持手段が該スタ
ック内の該電池の各々の1つの位置に対応する高さに該
区画空位置づ(]のための手段と、該電解液を1つの区
画室から次の区画室へオーバーフローを可能にするため
の手段とを含む特許請求の範囲第1項記戦のシステム。 4、所定の静水圧を維持Tるための該手段が、該区画室
を通り該電解液を再循環づ−るための循環システムを含
む特8′F請求の範囲第3項記載のシステム。 5、該電解液を該電池の各々の中に輸送し、且つ保持り
るため該電解液を該貯蔵手段がら該多孔性媒体へ伝導づ
るIcめの該手段が芯媒体を含む特許請求の「・i間第
1項記載のシステム。 6、該伝導手段が、その中にファイバー芯を有し−てい
る1 tツ1−の管を含み、読管の各々が該貯蔵手段か
ら該燃オ′31電池のそれぞれの1つに連結されC−い
る特許請求の範囲第5項記載のシステム。 7、読管が熱収縮性プラスチックで製造されており、ぞ
しく該ファイバーがカーボンから作られ、読管の該プラ
スデックが該ファイバーの挿入後熱+1’2縮され(、
該部分を一緒に緊密に結合する特許請求の範囲第6項記
載のシステム。 8、該ファイバー芯がクラファイI〜ファイバーででい
る17訂請求の範囲第7項記載のシステム。 9、該芯III+!体が、該電解)1々を該媒体の大部
分へ直接分配づるように該多孔性媒体内へ延び、且つそ
れを実71的に横切−)でいる特許請求の範囲第5項ン
、己41見のシステム。 1o、該カップが該カップの各々を時折あぶれさせるた
め柱状の電解液を引上げることにより角だされる特許請
求の範囲第2項記載のシステム。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/430,144 US4463066A (en) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Fuel cell and system for supplying electrolyte thereto |
US430155 | 1982-09-30 | ||
US430144 | 1982-09-30 | ||
US430145 | 1982-09-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5983357A true JPS5983357A (ja) | 1984-05-14 |
Family
ID=23706239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58179525A Pending JPS5983357A (ja) | 1982-09-30 | 1983-09-29 | 燃料電池へ電解液を供給するためのシステム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4463066A (ja) |
JP (1) | JPS5983357A (ja) |
CA (1) | CA1202069A (ja) |
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-
1982
- 1982-09-30 US US06/430,144 patent/US4463066A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-09-29 CA CA000437926A patent/CA1202069A/en not_active Expired
- 1983-09-29 JP JP58179525A patent/JPS5983357A/ja active Pending
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Publication number | Publication date |
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CA1202069A (en) | 1986-03-18 |
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