JPS60121680A - りん酸形燃料電池のりん酸補給方法 - Google Patents
りん酸形燃料電池のりん酸補給方法Info
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- JPS60121680A JPS60121680A JP58230262A JP23026283A JPS60121680A JP S60121680 A JPS60121680 A JP S60121680A JP 58230262 A JP58230262 A JP 58230262A JP 23026283 A JP23026283 A JP 23026283A JP S60121680 A JPS60121680 A JP S60121680A
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- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
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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】
〔従来技術とその間朔点〕
りん酸形燃料電池において、りん酸を保持するマトリッ
クス層へりん酸液を供給する場合、製造場所においては
、電極板と反応ガス供給および集′ポ、用のカーボン板
とを積層した＾池を所定数積層しブロック状にした後、
カーボン板の燃料ガス供給溝および水素電極層の細孔を
介してマｌ− ＩＪワックスりん酸液を圧送する方法や
、ブロック状にする以前にマトリックス層にりん酸を含
浸させる方法などが採用可能である。そしてこのような
ブロックは現地に輸送した後更に積層されてセルスタッ
クとし、マニホールドを接続して装置に組立てられる。
クス層へりん酸液を供給する場合、製造場所においては
、電極板と反応ガス供給および集′ポ、用のカーボン板
とを積層した＾池を所定数積層しブロック状にした後、
カーボン板の燃料ガス供給溝および水素電極層の細孔を
介してマｌ− ＩＪワックスりん酸液を圧送する方法や
、ブロック状にする以前にマトリックス層にりん酸を含
浸させる方法などが採用可能である。そしてこのような
ブロックは現地に輸送した後更に積層されてセルスタッ
クとし、マニホールドを接続して装置に組立てられる。
しかし現地での運転途中において、何らかの理由により
りん酸を補給しなければならない場合、既に組立てられ
た装置？ζ前述の方法は採用できず、装置を分解して補
給する必要がある。
りん酸を補給しなければならない場合、既に組立てられ
た装置？ζ前述の方法は採用できず、装置を分解して補
給する必要がある。
しかし現地でのこのような作業には困難が伴うので、運
転状態と同じ組立状態のままで補給することが要望され
ている。
転状態と同じ組立状態のままで補給することが要望され
ている。
この要望に対して本願発明者は、りん酸を霧化してカー
ボンプレートの燃料ガス供給溝および水素電極層の細孔
または親水部を介してマｌ− ＩＪワックスりん酸液を
補給する方法を先に特願昭５７−４７９８９にて提案し
ている。しかしその後間らかになったところによると、
単に市販のリン酸（重量百分率１００％）を霧化して補
給するだけでは、りん酸液は粘度が高く比重が重いため
運転休止時等の低温においては霧化することが困難であ
り、またたとえ霧化してカス供給溝に到達しても粘度が
高いため供給溝入口に充満してしまい、十分にりん酸を
マトリックスへ供給することができず、実用に際しなお
検討の余地があった。
ボンプレートの燃料ガス供給溝および水素電極層の細孔
または親水部を介してマｌ− ＩＪワックスりん酸液を
補給する方法を先に特願昭５７−４７９８９にて提案し
ている。しかしその後間らかになったところによると、
単に市販のリン酸（重量百分率１００％）を霧化して補
給するだけでは、りん酸液は粘度が高く比重が重いため
運転休止時等の低温においては霧化することが困難であ
り、またたとえ霧化してカス供給溝に到達しても粘度が
高いため供給溝入口に充満してしまい、十分にりん酸を
マトリックスへ供給することができず、実用に際しなお
検討の余地があった。
この発明は前述のような点に鑑み、運転停止時、単位航
池を積層した才までりん酸を霧化しでマド’Ｊ ノクス
層に補給することのできる方法を提供することを目的と
する。
池を積層した才までりん酸を霧化しでマド’Ｊ ノクス
層に補給することのできる方法を提供することを目的と
する。
上記目的を達成するため、この発明はりん酸形燃料電池
を組立てた状態のままで、カーボン板の燃料ガス供給溝
および燃料電極１−の細穴または非除水部からなる補給
路を介してマトリックス層にりん酸を補給する場合、７
０〜８５重量百分率（以下ｗｔ％で示す）のりん酸を含
む水溶液をカスにより霧化し、燃料電池の運転停止時に
搬送カスとともに反応ガス供給通路に送り、前記補給路
を介してマトリックス層にりん酸を補給するようにした
ものである。
を組立てた状態のままで、カーボン板の燃料ガス供給溝
および燃料電極１−の細穴または非除水部からなる補給
路を介してマトリックス層にりん酸を補給する場合、７
０〜８５重量百分率（以下ｗｔ％で示す）のりん酸を含
む水溶液をカスにより霧化し、燃料電池の運転停止時に
搬送カスとともに反応ガス供給通路に送り、前記補給路
を介してマトリックス層にりん酸を補給するようにした
ものである。
リン酸の粘度を低下し霧化を容易にするためには、ただ
リン酸の濃度を低下すればよいことであるが、これを燃
料電池という特殊な発電装置の電解液として利用するに
はそこに必然的な制約が生じる。すなわち、リン酸の濃
度を低下することはその粘度を下げる上で必要Ｃあるが
、それと同時に電解液を補給後再起動した時、電解液補
給路にリン酸水溶液が充満してこれを閉塞することを防
ぐため、リン酸水溶液の濃度をその沸点が゛電池の初期
運転温度（１３０〜１４０ ’Ｏ）より低くして、水溶
液が気化により排除されるようその上限を設定しなくて
はならない。
リン酸の濃度を低下すればよいことであるが、これを燃
料電池という特殊な発電装置の電解液として利用するに
はそこに必然的な制約が生じる。すなわち、リン酸の濃
度を低下することはその粘度を下げる上で必要Ｃあるが
、それと同時に電解液を補給後再起動した時、電解液補
給路にリン酸水溶液が充満してこれを閉塞することを防
ぐため、リン酸水溶液の濃度をその沸点が゛電池の初期
運転温度（１３０〜１４０ ’Ｏ）より低くして、水溶
液が気化により排除されるようその上限を設定しなくて
はならない。
一方、リーン酸水溶液の媒体（水）はその濃度が電池の
通常運転温度より低いため、電池の反応熱により幾分蒸
発するが、この時りん酸の濃度が低すぎるとその蒸発に
伴なう媒体の体積膨張が大きくなり、マトリックスを牛
Ｈ傷してしまう。このため、リン酸水溶液の濃度はマト
リックスを損傷しない程度にその下限を設定しなくては
ならない。
通常運転温度より低いため、電池の反応熱により幾分蒸
発するが、この時りん酸の濃度が低すぎるとその蒸発に
伴なう媒体の体積膨張が大きくなり、マトリックスを牛
Ｈ傷してしまう。このため、リン酸水溶液の濃度はマト
リックスを損傷しない程度にその下限を設定しなくては
ならない。
更に、電池の運転休止時に補給する際、この濃度はリン
酸水溶液が氷結しない範囲になければならない。
酸水溶液が氷結しない範囲になければならない。
本発明者は−Ｆ記につき種種検討した結果、上記諸条件
をすべて満足しうるリン酸の最適な濃度範囲を設定する
に千っだ。以下に本発明を物性値−る使用りん酸水溶液
濃度（ｗｔ％）とりん酸水溶液の沸点（（りをとり、縦
軸には霧化装置により霧化されて発生する単位時間当り
の霧化量比（使用りん酸水溶液濃度９５ｗｔ％のとき発
生する霧化量を１としたときの着目する使用りん酸水溶
液濃度のとき発生する蛭化紺を比で表わしたもの）と霧
化したりん酸水溶液濃度ｗｔ％をとって、これらの関係
を図示したものである。
をすべて満足しうるリン酸の最適な濃度範囲を設定する
に千っだ。以下に本発明を物性値−る使用りん酸水溶液
濃度（ｗｔ％）とりん酸水溶液の沸点（（りをとり、縦
軸には霧化装置により霧化されて発生する単位時間当り
の霧化量比（使用りん酸水溶液濃度９５ｗｔ％のとき発
生する霧化量を１としたときの着目する使用りん酸水溶
液濃度のとき発生する蛭化紺を比で表わしたもの）と霧
化したりん酸水溶液濃度ｗｔ％をとって、これらの関係
を図示したものである。
第１図において、曲＠Ａは使用りん酸水溶液濃度（ｗｔ
％）と単位時間当りの霧化量比との関係を示し、曲線Ｂ
は使用りん酸水溶液濃度（ｗｔ％）と霧化したりん酸水
溶液濃度（ｗｔ％）との関係を示している。従って曲線
Ａによりりん酸濃度が低下すると粘度の低下による霧化
量は増大することがわかる。また、マトリックス層にり
ん酸を供給する場合、リン酸水溶液の媒体が反応熱によ
り体積膨張して゛マトリックス層を損傷、することを防
ぐために、マｈ ＩＪノックスはりん酸が５Ｑｗｔ％以
上含まれるりん酸水溶液が含浸されていることが望まれ
ている。したがって、霧化したりん酸水溶液の濃度が５
０ｗｔ％以上となるような使用リン酸濃度を作図により
めると、第１図において、ｌＩ！軸の霧化したりん酸水
溶液濃度５υｗｔ％の点より水平に引いて曲線Ｂとの交
点よりの垂直線と、横軸の使用りん酸水溶液濃度（ｗｔ
％）との交点は７Ｑ ｗｔ ％である。
％）と単位時間当りの霧化量比との関係を示し、曲線Ｂ
は使用りん酸水溶液濃度（ｗｔ％）と霧化したりん酸水
溶液濃度（ｗｔ％）との関係を示している。従って曲線
Ａによりりん酸濃度が低下すると粘度の低下による霧化
量は増大することがわかる。また、マトリックス層にり
ん酸を供給する場合、リン酸水溶液の媒体が反応熱によ
り体積膨張して゛マトリックス層を損傷、することを防
ぐために、マｈ ＩＪノックスはりん酸が５Ｑｗｔ％以
上含まれるりん酸水溶液が含浸されていることが望まれ
ている。したがって、霧化したりん酸水溶液の濃度が５
０ｗｔ％以上となるような使用リン酸濃度を作図により
めると、第１図において、ｌＩ！軸の霧化したりん酸水
溶液濃度５υｗｔ％の点より水平に引いて曲線Ｂとの交
点よりの垂直線と、横軸の使用りん酸水溶液濃度（ｗｔ
％）との交点は７Ｑ ｗｔ ％である。
すなわち使用りん酸水溶液の飯農は７０ｗｔ％以上が望
才しい。
才しい。
一方りん酸水溶液が霧化しで反応ガス供給用プレートに
形成さイアたＷｌを通過する場合、液状と、なって溝内
からマトリ、クス層にりん酸を供給するわけであるが、
溝内に液が充満して反応ガスの通路を閉塞して燃料電ｆ
ｉｌ＋の運転に支障を来す恐れがある。こ１１を防ぐた
めには、溝内に充満したりん酸水溶液の沸点が燃料電池
の初期運転温度（通常１３０〜１．４０″Ｃ）より低く
なるような濃度にすれば、初期運転によりりん酸水溶液
は気化して溝内から排除される。第１図におけるＣ曲線
は霧化し、たりん酸水溶液濃度（ｗｔ％）とりん酸水溶
液の沸点との関係を示すものであり、このＣ曲線より燃
料電池の初期運転耐塵約１３０’Ｏ〜１４０°Ｃ以下の
沸点で沸騰する霧什したりん酸水溶液＠度は約７Ｑｗｔ
％程度よなり、これに対応する使用りん酸水溶液＃度は
曲＃Ｂより８５ｗｔ％みなり、この値は初期運転時に気
化により除去六第１る使用りん酸水溶液濃度である。従
って使用りん酸水溶液は８５ｗｔ％以下が望ましい。
形成さイアたＷｌを通過する場合、液状と、なって溝内
からマトリ、クス層にりん酸を供給するわけであるが、
溝内に液が充満して反応ガスの通路を閉塞して燃料電ｆ
ｉｌ＋の運転に支障を来す恐れがある。こ１１を防ぐた
めには、溝内に充満したりん酸水溶液の沸点が燃料電池
の初期運転温度（通常１３０〜１．４０″Ｃ）より低く
なるような濃度にすれば、初期運転によりりん酸水溶液
は気化して溝内から排除される。第１図におけるＣ曲線
は霧化し、たりん酸水溶液濃度（ｗｔ％）とりん酸水溶
液の沸点との関係を示すものであり、このＣ曲線より燃
料電池の初期運転耐塵約１３０’Ｏ〜１４０°Ｃ以下の
沸点で沸騰する霧什したりん酸水溶液＠度は約７Ｑｗｔ
％程度よなり、これに対応する使用りん酸水溶液＃度は
曲＃Ｂより８５ｗｔ％みなり、この値は初期運転時に気
化により除去六第１る使用りん酸水溶液濃度である。従
って使用りん酸水溶液は８５ｗｔ％以下が望ましい。
−に述のようにりん酸水溶液は濃度が低下すれば粘度が
下って物件−が増加し、マトリックス層への併給は容易
となると考られるが、７トリンクス層に損傷を与えない
りん酸水溶液濃度およびり／し酸水溶液の沸点を考陶、
して７０〜８５ ｗｔ ”／６’りん酸水溶液を使用し
て霧化することが適切である。
下って物件−が増加し、マトリックス層への併給は容易
となると考られるが、７トリンクス層に損傷を与えない
りん酸水溶液濃度およびり／し酸水溶液の沸点を考陶、
して７０〜８５ ｗｔ ”／６’りん酸水溶液を使用し
て霧化することが適切である。
第２図はりん酸の氷ＡＴｊｆ ｆａｔ度を示しており、
７０ｗｔ％りん酸水溶液の氷結福１度は約−５０′Ｃで
あり、８５Ｗ（％りん酸水溶液の氷結湛度は約１５ ’
Ｏ’Ｃあるので、通常の燃料電池の停止時に行なわれる
りん酸補給時においては、７０〜ＢＯｗｔ％のりん醗゛
水耐液が氷結しないことがわかる。なお、さらにりん市
水１’ｉ’＋液の氷結？昌度が約Ｏ′Ｃの補給作業Φ件
下で氷結ぜす、喜 さらに単位時間割りの霧化負−比が使用りん酸水溶液濃
度８５ ｗ（ｔ％のときより商い８０％であればりん酸
水溶液はより絆化しやすいので、使用りん市水溶平は濃
度７０〜８０ｗｔ′知りん酢水６イ液を用いることが望
ましい。
７０ｗｔ％りん酸水溶液の氷結福１度は約−５０′Ｃで
あり、８５Ｗ（％りん酸水溶液の氷結湛度は約１５ ’
Ｏ’Ｃあるので、通常の燃料電池の停止時に行なわれる
りん酸補給時においては、７０〜ＢＯｗｔ％のりん醗゛
水耐液が氷結しないことがわかる。なお、さらにりん市
水１’ｉ’＋液の氷結？昌度が約Ｏ′Ｃの補給作業Φ件
下で氷結ぜす、喜 さらに単位時間割りの霧化負−比が使用りん酸水溶液濃
度８５ ｗ（ｔ％のときより商い８０％であればりん酸
水溶液はより絆化しやすいので、使用りん市水溶平は濃
度７０〜８０ｗｔ′知りん酢水６イ液を用いることが望
ましい。
さてりん酸形燃狛電１池には、ガス供給溝を形成する位
置によりリブ伺セパレータ方式とりブイ・］柘：糧ミ方
式とがある。第３図はリブ付セパレータ方式の単位電池
の分解斜視図であり、第３図において符号１はりん酸を
含浸しているマドＩＪックス層であり、これを挾持して
水素電極層２および空気電極層３が配設され、水素電極
層２にはりん酸の補給路としての補給孔２ａの細孔があ
けられている。
置によりリブ伺セパレータ方式とりブイ・］柘：糧ミ方
式とがある。第３図はリブ付セパレータ方式の単位電池
の分解斜視図であり、第３図において符号１はりん酸を
含浸しているマドＩＪックス層であり、これを挾持して
水素電極層２および空気電極層３が配設され、水素電極
層２にはりん酸の補給路としての補給孔２ａの細孔があ
けられている。
この場合補給孔２ａは孔とせずにこの部分を親水性のも
のとして液を浸透し易いようにしてもよい。
のとして液を浸透し易いようにしてもよい。
水素電極層および空気電極層にはそれぞれ反応ガス供給
用の溝４ａ、４ｂがその両側に形成されたガス不拡散性
のリブ付セパレータ４が配設されている。
用の溝４ａ、４ｂがその両側に形成されたガス不拡散性
のリブ付セパレータ４が配設されている。
なお前記りん酸の補給孔２ａはリブ付セパレータ４の燃
料ガス供給用の溝４ａ内に開口して設けられ、溝４ａと
連通しており、燃料電池は上述の単位電池を積層して構
成される。
料ガス供給用の溝４ａ内に開口して設けられ、溝４ａと
連通しており、燃料電池は上述の単位電池を積層して構
成される。
第４図、第５図は水素電極２におけるりん酸の補給路を
示す断面図であり、第４図以降において第３図と同一部
分に対しては同じ符号がつけられる。第４図において符
号２ａはりん酸の補給路であり、水素電極の撥水層２ｃ
２反応層２ｄ 、親水層２ｅを貝通してあけられ、上部
はセパレートプレート４の溝４ａに開口し、下部はマト
リックス層１に開口している。
示す断面図であり、第４図以降において第３図と同一部
分に対しては同じ符号がつけられる。第４図において符
号２ａはりん酸の補給路であり、水素電極の撥水層２ｃ
２反応層２ｄ 、親水層２ｅを貝通してあけられ、上部
はセパレートプレート４の溝４ａに開口し、下部はマト
リックス層１に開口している。
第５図はりん酸の補給路を撥水層２Ｃにおいて、孔の代
りに親水部２ｂを設けてりん酸の補給路としたものであ
る。第７図はりん酸形燃料電池のリブ付電極方式による
単位電池の分解斜視図である。
りに親水部２ｂを設けてりん酸の補給路としたものであ
る。第７図はりん酸形燃料電池のリブ付電極方式による
単位電池の分解斜視図である。
第６図において符号１はりん酸を含浸しているマトリッ
クス層であり、これを挾持して水素電極２および空気電
極３が配設され、水素電極２には燃料ガスを供給する溝
４ａの形成されたガス拡散性のリブ付電極基材４が接着
されており、また空気電極３には酸化剤ガスを供給する
溝５ａの形成されたガス拡散性のリブ付電極基材５が接
着されており、リブ付電極基材４と５とが接する箇所に
反応ガスを分離するガス不拡散性′のセパレート板６が
設けられて単位電池を構成しこれらを積層して燃料′電
池としている。そして、霧化したりん酸水溶液をマｌ−
ＩＪソックス補給するために、水素電極２に設けられた
りん酸補給路に通じてリブ付電極基材４にも前記補給路
と接続して細孔４ｂがあけられ、燃料ガス供給用の溝４
ａ内に開口して溝４ａと連通している。
クス層であり、これを挾持して水素電極２および空気電
極３が配設され、水素電極２には燃料ガスを供給する溝
４ａの形成されたガス拡散性のリブ付電極基材４が接着
されており、また空気電極３には酸化剤ガスを供給する
溝５ａの形成されたガス拡散性のリブ付電極基材５が接
着されており、リブ付電極基材４と５とが接する箇所に
反応ガスを分離するガス不拡散性′のセパレート板６が
設けられて単位電池を構成しこれらを積層して燃料′電
池としている。そして、霧化したりん酸水溶液をマｌ−
ＩＪソックス補給するために、水素電極２に設けられた
りん酸補給路に通じてリブ付電極基材４にも前記補給路
と接続して細孔４ｂがあけられ、燃料ガス供給用の溝４
ａ内に開口して溝４ａと連通している。
第７１図、２ｇ８図は水素電極２に設けられるりん酸の
補給路を示す断面図であり、第７図において符号４ｂは
りん酸の補給路であり、補給孔４ｂはりブイ＋１中極基
４１２４と水素１１−極の撥水層２ｃｒ反応層２ｄ、親
水層２ｅとを貝通しており、上部は溝４ａに下部はマト
リックス層１に開口している。第８図は水素電極の掟水
層２Ｃに孔を設けずに親水部４Ｃを設は構成している。
補給路を示す断面図であり、第７図において符号４ｂは
りん酸の補給路であり、補給孔４ｂはりブイ＋１中極基
４１２４と水素１１−極の撥水層２ｃｒ反応層２ｄ、親
水層２ｅとを貝通しており、上部は溝４ａに下部はマト
リックス層１に開口している。第８図は水素電極の掟水
層２Ｃに孔を設けずに親水部４Ｃを設は構成している。
なお、電極に設けられる補給路は水素電極側に設けるの
が望ましい。この理由は空気ｌ極が水素電極に比べて分
極の程度がはるかに大きく、空気電極に通路を設けて反
応面積を減少するのは電池の特性上好ましくないからで
ある。
が望ましい。この理由は空気ｌ極が水素電極に比べて分
極の程度がはるかに大きく、空気電極に通路を設けて反
応面積を減少するのは電池の特性上好ましくないからで
ある。
第９図は本発明の重量百分率７０〜８５％りん散水溶液
を燃料電池のセルスタックの反応ガス通路を介してりん
酸をマ） ｌックス層に供給する部分断面図である。第
９図においてはリブ付セパレータ燃料電池が示され、マ
） ＩＪックス層１を挾持して水素電極２および空気電
極３が配設され、さらにそれぞれの外側に反応ガス供給
用のリブ付セパレータ４が配設された単位電池を積層し
てセルスタックが構成されている。水素電極２には第３
図に示されるように細孔２ａがあけられ、反応ガス供給
用のリブ付セパレータ４の燃料ガス供給用の溝４ａに開
口して連通している。符号７は燃料ガスの供給用マニホ
ールドであり、端板６の開口部を介して燃料ガス供給管
８と接続されている。供給管８は二方向に分岐し、一方
はバルブ８ａを介して供給管８ｂにより図示されてない
燃料ガス供給源に接続される。他方はバルブ８ｃを介し
てりん酸水溶液霧化装置９に接続されている。りん酸水
溶液霧化装置９にはノズル１０を備え、重量６分率で７
０〜８０％りん酸水溶液１１は霧化装置９内にて液面が
ノズル１０の開口部とほぼ同じレベルに保持されるよう
に満たされている。
を燃料電池のセルスタックの反応ガス通路を介してりん
酸をマ） ｌックス層に供給する部分断面図である。第
９図においてはリブ付セパレータ燃料電池が示され、マ
） ＩＪックス層１を挾持して水素電極２および空気電
極３が配設され、さらにそれぞれの外側に反応ガス供給
用のリブ付セパレータ４が配設された単位電池を積層し
てセルスタックが構成されている。水素電極２には第３
図に示されるように細孔２ａがあけられ、反応ガス供給
用のリブ付セパレータ４の燃料ガス供給用の溝４ａに開
口して連通している。符号７は燃料ガスの供給用マニホ
ールドであり、端板６の開口部を介して燃料ガス供給管
８と接続されている。供給管８は二方向に分岐し、一方
はバルブ８ａを介して供給管８ｂにより図示されてない
燃料ガス供給源に接続される。他方はバルブ８ｃを介し
てりん酸水溶液霧化装置９に接続されている。りん酸水
溶液霧化装置９にはノズル１０を備え、重量６分率で７
０〜８０％りん酸水溶液１１は霧化装置９内にて液面が
ノズル１０の開口部とほぼ同じレベルに保持されるよう
に満たされている。
さて、燃料電池の運転時にはバルブ８ｃを閉にし、バル
ブ８ａを開にして燃料ガスは供給管８ａ、８より燃料ガ
スのマニホールド７に供給されているが、りん酸をマト
リックス層に補給する場合はバルブ８ａ閉にし、同時−
と図示されてない酸化剤ガスも供給停止して燃料電池の
運転停止後、バルブ８Ｃを開にし、りん酸水溶液霧化装
置９のノズル１０に矢印の方向より不治性ガスを重量百
分率で７０〜８５％りん酸水溶液の滑面に向って噴出さ
せるとりん散水溶液は霧化して、燃料ガスのマニホール
ド７より反応ガス供給用のリブ付セパレータ４（７）４
ａに入り、水素電極の細孔２ａを介してりん酸がマトリ
ックス層１に供給される。供給完了後燃料電池を運転す
れば初期運転時の運転温度によりリブ付セパレータの反
応ガス供給溝４ａに残されたりん散水溶液は気化により
除去される。
ブ８ａを開にして燃料ガスは供給管８ａ、８より燃料ガ
スのマニホールド７に供給されているが、りん酸をマト
リックス層に補給する場合はバルブ８ａ閉にし、同時−
と図示されてない酸化剤ガスも供給停止して燃料電池の
運転停止後、バルブ８Ｃを開にし、りん酸水溶液霧化装
置９のノズル１０に矢印の方向より不治性ガスを重量百
分率で７０〜８５％りん酸水溶液の滑面に向って噴出さ
せるとりん散水溶液は霧化して、燃料ガスのマニホール
ド７より反応ガス供給用のリブ付セパレータ４（７）４
ａに入り、水素電極の細孔２ａを介してりん酸がマトリ
ックス層１に供給される。供給完了後燃料電池を運転す
れば初期運転時の運転温度によりリブ付セパレータの反
応ガス供給溝４ａに残されたりん散水溶液は気化により
除去される。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、りん酸
濃度を燃料電池特有の問題に照らして最適な値に設定し
たため、りん酸の濃度に依存するマトリックスの破損や
ガス供給溝の閉塞、更にはりん酸の氷結を抑制しつつ、
運転停止時にりん酸を霧化補給することが可能となる。
濃度を燃料電池特有の問題に照らして最適な値に設定し
たため、りん酸の濃度に依存するマトリックスの破損や
ガス供給溝の閉塞、更にはりん酸の氷結を抑制しつつ、
運転停止時にりん酸を霧化補給することが可能となる。
第１図は使用りん酸水溶液濃度に対する単位時間当りり
ん酸水溶液霧化量比と霧化したりん酸水溶液濃度との関
係および霧化したりん酸水溶液濃度表りん酸水溶液の沸
点との関係を示すグラフ、第２図はりん酸水溶液濃度と
りん酸氷結温度との関係を示すグラフ、第３図はリブ付
セパレータ方式の単位電池の分解斜視図、第４図、第５
図はそれぞれ第３図における電極のりん酸補給路を示す
断面図、第６図はリブ付電極方式の単位電池の分Ｎ斜視
図、第７図、第８図はそれぞれ第６図における電極のり
ん酸補給路を示す断面図、第９図は本発明の重量百分率
７０〜８５％りん酸水溶液を霧化したりん酸水溶液をセ
ルスタックに供給する方法を示す部分断面図である。 １：マトリックス、２：水素電極、４：カーボン板、９
：りん酸水溶液霧化装置、１１ ： ７０〜８５重量百
分率のりん散水溶液。 ’ＩＬ帆ｒｋｒｊｚ表り、斧虻（−６）使用りん市水浴
液（ｗｌ’！、） 第１図 第２図 第３図 第６図
ん酸水溶液霧化量比と霧化したりん酸水溶液濃度との関
係および霧化したりん酸水溶液濃度表りん酸水溶液の沸
点との関係を示すグラフ、第２図はりん酸水溶液濃度と
りん酸氷結温度との関係を示すグラフ、第３図はリブ付
セパレータ方式の単位電池の分解斜視図、第４図、第５
図はそれぞれ第３図における電極のりん酸補給路を示す
断面図、第６図はリブ付電極方式の単位電池の分Ｎ斜視
図、第７図、第８図はそれぞれ第６図における電極のり
ん酸補給路を示す断面図、第９図は本発明の重量百分率
７０〜８５％りん酸水溶液を霧化したりん酸水溶液をセ
ルスタックに供給する方法を示す部分断面図である。 １：マトリックス、２：水素電極、４：カーボン板、９
：りん酸水溶液霧化装置、１１ ： ７０〜８５重量百
分率のりん散水溶液。 ’ＩＬ帆ｒｋｒｊｚ表り、斧虻（−６）使用りん市水浴
液（ｗｌ’！、） 第１図 第２図 第３図 第６図
Claims (1)
- りん酸を保持するマトリックス層と、りん酸がマトリッ
クス層へ到達できるような細穴または非撥水部を形成し
た燃料電極と、空気電極とからなる単電池を反応ガス供
給および集電の機能を有する板を介して積層してなる燃
料電池において、運転停止時、霧化した７０〜３５ｗｔ
％のりん酸をガスとともに前記板の燃料ガス供給溝およ
び燃料電極層の細穴または非撥水部を介してマトリック
ス層へ供給することを特徴とするりん酸形燃料電池のり
ん酸補給方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230262A JPS60121680A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | りん酸形燃料電池のりん酸補給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230262A JPS60121680A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | りん酸形燃料電池のりん酸補給方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121680A true JPS60121680A (ja) | 1985-06-29 |
Family
ID=16905041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58230262A Pending JPS60121680A (ja) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | りん酸形燃料電池のりん酸補給方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121680A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059060A1 (de) * | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Htm-brennstoffzelle oder -batterie mit verminderter elektrolytausspülung und verfahren zum starten |
| JP2008172900A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Kawamura Electric Inc | 電気機器収納用箱体 |
| WO2015144912A1 (de) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Siqens Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur lebensdauerverlängerung von ht-pem brennstoffzellen |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58164152A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-29 | Kansai Electric Power Co Inc:The | りん酸形燃料電池のりん酸供給方法 |
| JPS58165258A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-09-30 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池のマトリックスへの電解液含浸方法 |
-
1983
- 1983-12-06 JP JP58230262A patent/JPS60121680A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58164152A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-29 | Kansai Electric Power Co Inc:The | りん酸形燃料電池のりん酸供給方法 |
| JPS58165258A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-09-30 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池のマトリックスへの電解液含浸方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000059060A1 (de) * | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Htm-brennstoffzelle oder -batterie mit verminderter elektrolytausspülung und verfahren zum starten |
| JP2008172900A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Kawamura Electric Inc | 電気機器収納用箱体 |
| WO2015144912A1 (de) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Siqens Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur lebensdauerverlängerung von ht-pem brennstoffzellen |
| CN106133972A (zh) * | 2014-03-27 | 2016-11-16 | 西肯斯股份有限公司 | 用于延长ht‑pem燃料电池的使用寿命的设备和方法 |
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