JPS60136176A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPS60136176A JPS60136176A JP58244122A JP24412283A JPS60136176A JP S60136176 A JPS60136176 A JP S60136176A JP 58244122 A JP58244122 A JP 58244122A JP 24412283 A JP24412283 A JP 24412283A JP S60136176 A JPS60136176 A JP S60136176A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- electrolyte
- carbide powder
- matrix
- particle size
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M8/02—Details
- H01M8/0289—Means for holding the electrolyte
- H01M8/0293—Matrices for immobilising electrolyte solutions
-
- 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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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は燃料な池に係り、特に電解質保持マトリックス
の組成を改良した燃料電池に関する。
の組成を改良した燃料電池に関する。
従来、燃料電池は燃料の有している化学的エネルギーを
、直接電気エネルギーに変換する装置である。この燃料
電池は、通常電解質保持マトリックスを挾んで一対の多
孔＠電極を配置して成る素電池の一方の電極の背面に水
床等の燃料ガスを接触させると共に、他方の電極の背面
に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、このときに起る電気
化学的反応により発生する電気エネルギーを、上記一対
の電極から取出すようにしたものである。この場合、電
解質としては溶融塩。
、直接電気エネルギーに変換する装置である。この燃料
電池は、通常電解質保持マトリックスを挾んで一対の多
孔＠電極を配置して成る素電池の一方の電極の背面に水
床等の燃料ガスを接触させると共に、他方の電極の背面
に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、このときに起る電気
化学的反応により発生する電気エネルギーを、上記一対
の電極から取出すようにしたものである。この場合、電
解質としては溶融塩。
アルカリ溶液、酸性溶液等があるが、最近では燃料電池
として代表的なリン酸を電解質とするリン酸型燃料電池
が用いられてきている。
として代表的なリン酸を電解質とするリン酸型燃料電池
が用いられてきている。
この種のリン酸製燃料電池の素電池は、電解質であるリ
ン酸と炭化けい素粒子（粒径は１〜１ｏＩｌ程度）を混
練して電解質保持マトリックスを得、この電解質保持マ
トリックスを挾んで一対の多孔質電極を配置して成る。
ン酸と炭化けい素粒子（粒径は１〜１ｏＩｌ程度）を混
練して電解質保持マトリックスを得、この電解質保持マ
トリックスを挾んで一対の多孔質電極を配置して成る。
そしてこの電極は、カーボンペーパー等の上にポリテト
ラフロｂ伝ケーチレンと共に白金粒子を担持させた炭素
粒子が触媒層として伺与されている。
ラフロｂ伝ケーチレンと共に白金粒子を担持させた炭素
粒子が触媒層として伺与されている。
従来から電解質保持マトリックスとしては、耐リン酸性
が大きく導電性の小さい炭化けい素粒子が用いられてい
る。つまり、一定片ずつのリン酸、炭化けい素粒子およ
υ・ポリテトラフロロエチレン懸濁液を混練した混線物
を、触媒がイ」与された一方の電極上に均一に拡げ、且
つ他方の電極の触媒が伺与された面が炭化けい素等と接
するように重ね合せ、所定圧力でプレスして所望の厚さ
の電解質保持マトリックスを形成して、素′電池を得る
ようにしている。
が大きく導電性の小さい炭化けい素粒子が用いられてい
る。つまり、一定片ずつのリン酸、炭化けい素粒子およ
υ・ポリテトラフロロエチレン懸濁液を混練した混線物
を、触媒がイ」与された一方の電極上に均一に拡げ、且
つ他方の電極の触媒が伺与された面が炭化けい素等と接
するように重ね合せ、所定圧力でプレスして所望の厚さ
の電解質保持マトリックスを形成して、素′電池を得る
ようにしている。
ところで、従来上記リン酸型燃料電池の素電池は、一対
の電極間に一定の厚さの電解質保持マトリックスを介在
させるために、フェノール樹脂網または板状ポリテトラ
フロロエチレンの小片等電、スペーサとして１４１極上
に介在させてプレスする方法が採られている。しかし乍
らこれらの方法では、網の寿命が短かいこと、ポリテト
ランロロエチレンの小片等の上下に介在する炭舵けい素
粒子がフてレスによって小片外へ排出されないため、均
一の厚さの電解質保持マトリックスとすることができず
、電池の発電特性を低下させてしまうという問題がある
。
の電極間に一定の厚さの電解質保持マトリックスを介在
させるために、フェノール樹脂網または板状ポリテトラ
フロロエチレンの小片等電、スペーサとして１４１極上
に介在させてプレスする方法が採られている。しかし乍
らこれらの方法では、網の寿命が短かいこと、ポリテト
ランロロエチレンの小片等の上下に介在する炭舵けい素
粒子がフてレスによって小片外へ排出されないため、均
一の厚さの電解質保持マトリックスとすることができず
、電池の発電特性を低下させてしまうという問題がある
。
本発明は上記のような問題馨解消するために成芒れたも
ので、その目的は電解質保持マトリックスの厚さン均一
なものとして発電特性の性能向上を図ることが可能な慾
料電池馨提供することにある。
ので、その目的は電解質保持マトリックスの厚さン均一
なものとして発電特性の性能向上を図ることが可能な慾
料電池馨提供することにある。
上記目的を達成するために本発明では、ｉｉ ６１Ｖ（
であるリン酸と第１の炭化けい素粒子を保持した電解質
保持マトリックスを挾んで、一対の多孔質電極を配置し
て成る素電池を備えたリン酸型燃料電池において、前記
電解質保持マ） ＩＪラックス第ｔの炭化けい素粒子よ
りも大きな粒度の第２の炭化けい素粒子を電解質保持マ
トリックスに所定量混合して均一な厚さの′電解質保持
マトリックスを得るととｔ特徴とする。
であるリン酸と第１の炭化けい素粒子を保持した電解質
保持マトリックスを挾んで、一対の多孔質電極を配置し
て成る素電池を備えたリン酸型燃料電池において、前記
電解質保持マ） ＩＪラックス第ｔの炭化けい素粒子よ
りも大きな粒度の第２の炭化けい素粒子を電解質保持マ
トリックスに所定量混合して均一な厚さの′電解質保持
マトリックスを得るととｔ特徴とする。
以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。
要目１、本発明によるリン酸型燃料電池の素電池の構成
例を断面図にて示したものである。図において、燃料ガ
スである水素が背面に接触する水素を極ｌと酸化剤カス
である空気が背面に接触１−る空気を極２との対向する
簡には、夫々触媒層３，４が付与されており、この各電
極１．２の間には電解質であるリン酸と第１の灰化けい
素粒子（１−１０μ程度の粒径）とが混練されて成る電
解質保持マトリックス５を挾持している。また上記′航
解質保持マトリックス５には、上記Ｍｌの炭化けい素粒
子よりも大きな粒度（例えば２００μ程１ｙの粒径）の
第２の炭化けい素粒子６′ｆＫ：所定量だけ添加し混合
させブヒ後、所定圧力でプレスするようにしている。
例を断面図にて示したものである。図において、燃料ガ
スである水素が背面に接触する水素を極ｌと酸化剤カス
である空気が背面に接触１−る空気を極２との対向する
簡には、夫々触媒層３，４が付与されており、この各電
極１．２の間には電解質であるリン酸と第１の灰化けい
素粒子（１−１０μ程度の粒径）とが混練されて成る電
解質保持マトリックス５を挾持している。また上記′航
解質保持マトリックス５には、上記Ｍｌの炭化けい素粒
子よりも大きな粒度（例えば２００μ程１ｙの粒径）の
第２の炭化けい素粒子６′ｆＫ：所定量だけ添加し混合
させブヒ後、所定圧力でプレスするようにしている。
この場合、第２の炭化けい素粒子６０電解賀保持マトリ
ツクス５への混合比は、例えば所望の電解質保持マトリ
ックス５の厚さを２００μとする場合には、粒径が略２
００μ程度の第２の炭化けい素粒子６を第１の炭化けい
素粒子と重量比でｌ ： ａｏｏ程度とすることにより
、所、望の均一な厚さの電解質保持マトリックス５が得
られる。この混合比を極端に大きくしたり小さくしたり
すると、電解質保持マトリックス５の厚さが均一となら
ないため好ましくない。
ツクス５への混合比は、例えば所望の電解質保持マトリ
ックス５の厚さを２００μとする場合には、粒径が略２
００μ程度の第２の炭化けい素粒子６を第１の炭化けい
素粒子と重量比でｌ ： ａｏｏ程度とすることにより
、所、望の均一な厚さの電解質保持マトリックス５が得
られる。この混合比を極端に大きくしたり小さくしたり
すると、電解質保持マトリックス５の厚さが均一となら
ないため好ましくない。
かかる構成の素電池とすることにより、大きな粒度の第
２の炭化けい素６が電解質保持マトリックス５に点在し
てスペーサの機能を果たし、電極１，２のたるみや凹凸
を防止して均一な厚−さの電解質保持マトリックス５と
することが可能となる。その結果１％解質保持マトリッ
クス５におけるカスの電気化学反応の良合いを大、きく
して発電特性の性能並びに信頼性の向上を図ることがで
きる。
２の炭化けい素６が電解質保持マトリックス５に点在し
てスペーサの機能を果たし、電極１，２のたるみや凹凸
を防止して均一な厚−さの電解質保持マトリックス５と
することが可能となる。その結果１％解質保持マトリッ
クス５におけるカスの電気化学反応の良合いを大、きく
して発電特性の性能並びに信頼性の向上を図ることがで
きる。
尚、上記において使用上の便宜さから、混練する以前に
第１と第２の炭化けい素粒子を混合しておくと、両者が
分離することから所望の効果が得られない。したがって
、第２の炭化けい素粒子６の添加時期としては、電解質
であるすン酸、ｉＷｔの炭化けい素粒子およびポリテト
ンフロロエチレン懸濁液の３者ケ混練した後が好ましく
、その検力１１後にゼア１見混線する。
第１と第２の炭化けい素粒子を混合しておくと、両者が
分離することから所望の効果が得られない。したがって
、第２の炭化けい素粒子６の添加時期としては、電解質
であるすン酸、ｉＷｔの炭化けい素粒子およびポリテト
ンフロロエチレン懸濁液の３者ケ混練した後が好ましく
、その検力１１後にゼア１見混線する。
また、その他の厚さの′屯解賀保ト］マトリックス５ン
所望の場合には、それ［↓１Ｌ、じて電解貿保持マトリ
ックス５の厚さに近似した粒度の第２の炭化けい素粒子
を所定Ｊ、Ｑ添加ずればよいこ−とは言うまでもない。
所望の場合には、それ［↓１Ｌ、じて電解貿保持マトリ
ックス５の厚さに近似した粒度の第２の炭化けい素粒子
を所定Ｊ、Ｑ添加ずればよいこ−とは言うまでもない。
以上説明し１こように本発明によれは、゛電解質保持マ
トリックスの厚さを均一なものとして発′亀特性の性能
向上ぞ図ることが可能な信頼性の高い燃料電池が提供で
きる。
トリックスの厚さを均一なものとして発′亀特性の性能
向上ぞ図ることが可能な信頼性の高い燃料電池が提供で
きる。
図は本発明の一実施例を示ｉ−１ＱｒｉＩＩＩ図である
。 １・・・水素電極、２・・窒気電極、３．４・触媒層、
５・・・電解負保長マトリックス、６・・炭化けい素粒
子。
。 １・・・水素電極、２・・窒気電極、３．４・触媒層、
５・・・電解負保長マトリックス、６・・炭化けい素粒
子。
Claims (2)
- （１）電解質であるリン酸と第１の炭化けい素粒子を保
持した電解質保持マトリックスを挾んで、一対の多孔質
電極を配置して成る素電池を備えたリン酸型燃料電池に
おいて、前記電解質保持マ） ＩＪラックス第１の炭化
けい素粒子よりも大きな粒度の第２の炭化けい素粒子を
電解質保持マトリックスに所定量混合して成ることを特
徴とする燃料電池。 - （２）第２の炭化けい素粒子の粒反としては所望の電解
質保持マトリックス厚さと近似のものを用いるようにし
た特許請求の範囲Ｍ’ （１）項記載の燃料電池・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244122A JPS60136176A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244122A JPS60136176A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60136176A true JPS60136176A (ja) | 1985-07-19 |
Family
ID=17114083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58244122A Pending JPS60136176A (ja) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60136176A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292858A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-23 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| US5011751A (en) * | 1988-06-21 | 1991-04-30 | Ricoh Company, Ltd. | Electrochemical device |
| KR20030008532A (ko) * | 2001-07-18 | 2003-01-29 | 한국에너지기술연구원 | 인산형 연료전지의 전해질기질용 실리콘 카바이드슬러리와 그 제조 방법 |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP58244122A patent/JPS60136176A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61292858A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-23 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| US5011751A (en) * | 1988-06-21 | 1991-04-30 | Ricoh Company, Ltd. | Electrochemical device |
| KR20030008532A (ko) * | 2001-07-18 | 2003-01-29 | 한국에너지기술연구원 | 인산형 연료전지의 전해질기질용 실리콘 카바이드슬러리와 그 제조 방법 |
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