JPS60189869A - リン酸形燃料電池 - Google Patents

リン酸形燃料電池

Info

Publication number
JPS60189869A
JPS60189869A JP59046266A JP4626684A JPS60189869A JP S60189869 A JPS60189869 A JP S60189869A JP 59046266 A JP59046266 A JP 59046266A JP 4626684 A JP4626684 A JP 4626684A JP S60189869 A JPS60189869 A JP S60189869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphoric acid
base material
film
gas
electrode
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
Application number
JP59046266A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Hosokawa
純一 細川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP59046266A priority Critical patent/JPS60189869A/ja
Publication of JPS60189869A publication Critical patent/JPS60189869A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0271Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔兜明の技術分野〕 この発明は、りン鹸形燃料′−池に閑し、特に・−極端
部に装渚するシールパツキンの吠用(laMtでのリン
酸に対する劣化防止に閃するものでめるO 〔捉米技術〕 従来この繍の燃料−池として第1図および第2図に示す
ものがあった0オ五図は燃料′4池の単位セルを示す分
解斜視図、第2図はその一立マトリックス(3)で単喝
池k met成している。+41はカス分i+lli板
、l[lI 、 Klはカス分離板(4)の金気′−憧
:11および燃料′tlt aym +21に対向する
曲にそれぞれ仮ッ・(のII+′多にて形成しlヒ凹凸
状ガスυ+1.路部であり、それぞれ霊気および燃料の
流路となる。(7)は空気4極II+の周囲に袈庸した
シールパツキンである。
なお、単’i[を池とガス分離板(4)とで燃料電池の
一拍層単位tqi+ill戎し、これを牢泣セルという
第1図および第2図では一中位セル′ff:ボしたが、
一般rCは仮数セル相肋して運転される。
次に動作について説明する。一般に、燃料′屯泄は7+
+’A朴(水素)と霊気(酸素゛)を′1気化学的に反
応させて屯ヌit収シ出すものである@すなわち1マニ
ホールド(図示せず〕にょシ燃、1i+流I:、:t1
01に1.Il:#8された水草ガスは、燃料電極(2
1内を拡赦し、m gXマトリックス131との界面で
イオンrヒし、屯)7≠貝マトリツクス(3)中をイオ
ンの形で通過して至気喝也fi+に遅し、マニホールド
により窒気υ1c路(61に供給された酸素ガスと反応
して双方の′−極田、(21間に′4流が流れる。
この1示、それぞれの重縮111 、 +21およびカ
ス分離板+41の相j―聞において、供mされる霊気お
よびン然料ガスが漏れた場合、カスの利用率が低下し電
池特性が低下する、あるいはそれぞれのガスが混合する
ことによって種々の併置を生じるなどの理由で、メ(密
4I])造にすることは燃料車を厄を動作させる上で極
めて曵要で・りる。シールパツキン(7)は′1a極I
ll瑞部からガスがLl+jれるのを防止する11iI
Iきrする。
従来のシールパツキン(7)としてl:L、 J性ヲ何
し、かつノm糾′屯池改用温区(100〜200℃)で
の耐品性を何するtA料であるフッ素ゴム(向えば六、
匈ゴム製M F1702 )が申申体で用いられていた
。しかし、フッ素ゴムは上記JXA &において’+4
1解質であるりン叡によって劣化偵鴎を受け、長時+a
J使用には耐えないという欠点があった。
〔発明の硫安〕
この発明は上記のような従来のものの欠点全除去するた
めになされたものでs ’+4,1メの少なくとも凹凸
状カス流路6+Sに平行な端部で、かつ電1!l# 0
マトリツクスとカス分!、IL板との間に、7ツト8ゴ
ム及びシリコンゴムのうちの少すくともいずれか一部の
母材金フッJ拘1后糸のフィルムの・fBt視したシー
ルパツキン金装后することにJ:9、上記シールパツキ
ンの1更用温度でのリン酸に対する力比を1)U止し、
気落性を長期+!J ii++ij Jqすることがで
きるリン酸形燃料電池金捉共することt目1灼としてい
る。
〔プ13明の天施例〕 以下、このプB明の一天施例を凶τもとに説明する。
A′3図はこのプB明の−f:彪にかかわるシールパツ
キン金一部Wljrして内部を示す斜視図、第4L囚Q
ま第8図のIV−IV腺lvi問図、第6図は第8図に
示すシールパツキンを装層したこの発明の一天施例によ
る燃料電池の一部を示す断面図である・凶Vこおいて、
(s)u 鎮縁状の7ツ素ゴムの母材であり、IZIJ
えば六菱ゴム[MF27ogなどより成る。191 +
1’j:この母材t81 k d 覆する誤縁状のフッ
素+r’t) IJμ系のフィルムであり、例えばPT
F’K(7gリテトラフルオロエチレン)やPFA(4
7ツ1ヒ工チレンーパーフロロアルキシビニルエーテル
八虫合4ti+脂)などより1反り、耐熱および耐リン
酸性にしれていり。(9A)はず貝1.べ状の2伏のフ
ィルム(9)の内周および外14間士を加熱圧dした接
む61S、(10)は申市池とガス分離板(4)τ交互
に傾層する。lJu届体の1lill[川に装)1.t
されたガス共相、排出用マニホールF%tll) 、 
+国はそれぞれマニホールド(10)と上記+=r口体
測囲との★(密を保持するマニホールシールおよびマニ
ホールドスペーサである。
なお、フッ粛糊脂系のフィルム(9)の厚さは、ノ“I
くなるに梃って1長さが増加し、シール性が11&下す
るため、フィルム(9)のMさとf四さの関保について
7ツ索ゴムの母材(8)でフィルム(9)の間に挾み合
せて試験n′ド価した粘呆と、頻度およびガス、液の透
過性などt考1.m した結果、110−1O0p程反
が艮好であ、0゜ただし、この愼は、1.1uめ付は圧
力が比Ii父的低い場合(lえば8〜4ダ/cd)でめ
υ、さらに尚い)、’i)rめ付は圧力で使用する場合
は100μm以上の厚さでも9把である0 よ7ζ+1
1祿状のフィルム(9)の内1−1および外向の接合部
(9A)の1而が広いと、内周においては金気電極II
+と接合、Th19(9A)との東なる面積が大きくな
り、シール性の吐下および」妾触抵抗のユ1す加などの
問題が生じ^し、外向においてはマニホールドシール(
lりとの篭冶・性が悪くなるなどの悪影響τ及はすので
、接合部(9A)の幅は小さい方が良い。
次に前作について説明する。燃料屯池の前作は前記従来
例の場合と同様であるので、主にシールパツキンについ
て説明する。第5図に示すように、フン、綻ゴムの母材
(8)全フッ素匈脂糸のフィルム(9)で歳視したシー
ルパツキンは、−凹に回って上聞はガス分離板(4)、
下向は′喝解貿マトリックス(3)、左ljA’J 1
11J ri’M気44 u+ ic接する位μに装着
さ7L、上下方間にボルト締めで所定の間圧(例えば4
1ヅ/−程良)τかけて配気電極Illとカスが1推板
i41間、および金気′電極(1)と屯解貝マトリック
ス(3)間の気密を保持している。
シタ力って、シールパツキンは常に屯1’Mt寅である
リン酸に扱しており、しかも向己状忌(vllえばi9
0〜200 ”Cンドにあるか、7ツA亡(銅1j旨系
のフィルム(9)で被覆されてい/)kめ、に〜リン暇
に接しても男化することが少なく、長期間のシール性が
確保できる。
板dり11工α)方法としては、)力走のjし状、り1
jえぽ上記実施例では碩縁状に加工したフッ。ぢゴムの
母羽(8)の上聞および下問に、母体(8)と同)し状
で、その幅は母材(8)の幅に母材(8)の厚さおよび
接合1咄金それぞれ内周および外周にJJfJえた寸法
としたフッ歳何月1j系フィルム(9)τ当接し、フィ
ルム(9)の内周および外I聞同士を上下黒板により〃
目圧接合する。
なお、上記実施例では′喝極Il+全周盆疎う1.(d
症状のシールパツキン?裟庸した場合について示したが
、オ621〜オ8図に示すように、′−桟;l)におけ
る凹凸状ガス兄路部+i+lに平行な端口1りのみに短
冊状のシールパツキンk Hン市してもよい。
この場合、短冊状の母材t81ヲ1枚のフィルム(9)
て包むことがでさ、1べ一圧着による接合はオフ凶にが
すようにIIJ材(8)の、に手方向に沿ったーμ浦(
9A〕のみとするか、るるいは28図に刀くすようにX
手方向の接合部(9A)に〃目えて1能力回の両端(9
B)i接合する/どはでよい。したがって、加工が容易
でコスト1氏減となる上に、パツキンの鉄層に1産し℃
、′1他山y+1j SOSに俵台。1ふ(9A〕の照
い副が接するように箕冶すゐことがでさ、゛電毬(ム)
と体音13i4(9Aつが瓜なること力様((<、黄虐
性が民くなり、シール効果〃・より上る0−よ/ζ、上
記実施例では7ツ糸ゴムの母祠(8)τフッ梁側1jF
IA ’)フィルム(9)で板覆し1こシールノ(ツキ
ンを望気亀楓(1)のy)16都に異層し7ζ〜古につ
いてがしlI:が、燃料′電極[21でりっでもよく、
唸7ヒ両方の電極ill 、 ’(21でのっても上記
X施例と同q2< Q〕効己Cを七りy−i−ン=)。
さらに、上記医元例では凹凸状カス戎酌都(5)。
(6)がガス分離低(4)に設けられている燃料′4池
にこのル明を通用したノ訪合について示したが、凹凸状
カス訛路部萌、X6)が“也他ill 、 +21に置
けられている螺(P+[に池Vここの発明を、唾用して
も上記天例例と同体q)効果を突する。
さらに、シールパツキンの#材としては、7ツ2tゴム
を示したが、耐熱性をさらに同上せたいときは、シリコ
ンゴムを母、オとして吠用1°ることが好ましい。この
場合附設性は若干名らるが、7ツ21セ伺脂糸のフィル
ムで板部されるので、間″Mない。又フッ素ゴムとシリ
コンゴムτ同時に母材に1更用することも可1氾である
なお、参考としてこの兇明にかかわるシールパツキンは
、し1えは赦のタンク用シールパツキンなど燃料′電池
以外での使用も可能でりる0〔几明の概要〕 以上のように、この兄明によれIIJ:%電植の少なく
とも凹凸状ガスυに路部に平行なりita fil≦で
、かつ也解買マトリックスとガス分離板との間Vこ、フ
ッ素ゴム及びシリコンゴムのうちの少なくともいずれか
一他の母材t7ツ紫4詞脂糸のフィルムで板積したシー
ルパツキンを装着したので、上記シールパツキンの使用
温度でのりン毅に対する力比が防止でき、気密性ka時
聞繕持することができるす71役jしys5 A斗屯池
がafられる功泉かあ/−)0 4、凶110のIrjl車な、況明 オ1図は性〉1(のリン【侠jヒノ然料1L池全ボす分
jツtf1(kt、V4、’;J’ 2 凶+’;j:
 :、j′l IJ K ホす4料′也池の、1姐立1
(j口田図、第3図はこの兄明の一実施にかかわるシー
ルパツキンを一部破萌して内部を不す斜視図、Δ・4図
は、、1− a図のIV−■1l171面図、第5図は
第3図に73<すシールパツキン全装7ムしたこの究明
の一夫施例によるリン酸形燃料電池の一郡t7」<す1
.jr 1114図、第6図はこの究明の他の医施例に
よるリン設形燃旧・電池の一郡を示す斜視図、オフ図は
この兄明の他の実施例にかかわるシー/L/ ハラキン
上挙す斜視図、第8図はこの兜IJ1」の池の実施例に
η・かわるシールパツキンを一部破1り1シて内als
 k示す斜視図である。
図において、111は金気電極、(2)は燃料電極、(
3)は喝解賀マトリックス、(4)はカス分離板、(ロ
)。
(6)は凹凸状ガス6″1し路部、(7)はシールパツ
キン、(8)はフッ素ゴムの母材、+9) Viフッ素
偽ノ」旨糸のフィルム、(9A)はフィルム(9)の嵌
合部である。
なお、図中同一符号は同−lたは1・目当部分金示すも
のとする。
代理人 大 岩 増 雄 第1図 第2図 第3図 第414 第5図 j 第6図 第8図 ↑1°、:′1庁長官殿 1、“IG r’lの人ボ fii12ji昭59−4
6266号2、発明の名イ4、 リン酸形燃料電池 :31+1月1−4・する省 代表台片由仁へ部 5、補正の対象 (υ明細書の発明の詳細な説明の欄 (2)図面 6、 補正の内容 (1)明細書第4頁第11行の「190〜200°C」
を「190〜210℃」に゛訂正する。
(2)同第7頁第8行の「アイルム」を「フィルム」に
訂正する。
(3)同第8頁第2行〜第3行の「(例えば190〜2
00°C)下にあるか」を「(例えば190〜210℃
)下にあるが」に訂正する。
(4)同第9頁第1行の「て包む」を「で包む」に訂正
する。
(5)図面の第6図を別紙のとおり訂正する。
7、 添付書類の目録 図面(第6図) 1通 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ill 亀解買マトリックスを介在して対向する酸化’
    AIJ’電極および燃料TJt極を有する単−池、ガス
    分iE板%並びに上記゛シ極とガス分離板との間で両者
    の何れか一方の曲に複数の溝にて形成しlζ凹凸状ガス
    ル路郡を陥え、上記小′屯池とカス分離板を父互に積層
    するリン酸形燃料電池において、上記′両極の少なくと
    も上記凹凸状ガス匝M品に平行な端部で、かつ上記砲解
    貝マトリックスとガス分離板との間に、フッ梁ゴム及び
    シリコンゴムのうちの少なくともいずれれか一種の母材
    を7ツ索桐脂系のフィルムで板積したシールパツキン全
    装庸したことを特徴とするリン酸形燃料電池。 偉) シールパツキンは、旭縁状の2秋のフィルムの谷
    内向および外向同士を接合することにり、硯蝋状の母材
    を板積したものである特許・白水のすGlfJl171
    唄記載のリン酸jし燃料47曳0(3) シールパツキ
    ンは、一枚のフィルムt2つに折り、三方を接合するこ
    とにより、逗冊状の母材1旧ρしたものである符。’F
     +jjf氷の他囲オ1項記戦のりン威形燃料′幅池0
JP59046266A 1984-03-09 1984-03-09 リン酸形燃料電池 Pending JPS60189869A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59046266A JPS60189869A (ja) 1984-03-09 1984-03-09 リン酸形燃料電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59046266A JPS60189869A (ja) 1984-03-09 1984-03-09 リン酸形燃料電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60189869A true JPS60189869A (ja) 1985-09-27

Family

ID=12742410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59046266A Pending JPS60189869A (ja) 1984-03-09 1984-03-09 リン酸形燃料電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60189869A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006071209A1 (en) * 2004-12-22 2006-07-06 Utc Power Corporation Fuel cell with electrolyte condensation zone
US8318362B2 (en) 2004-12-22 2012-11-27 Utc Power Corporation Fuel cell with electrolyte condensation zone

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006071209A1 (en) * 2004-12-22 2006-07-06 Utc Power Corporation Fuel cell with electrolyte condensation zone
JP4850844B2 (ja) * 2004-12-22 2012-01-11 ユーティーシー パワー コーポレイション 電解質凝縮ゾーンを有する燃料電池
US8318362B2 (en) 2004-12-22 2012-11-27 Utc Power Corporation Fuel cell with electrolyte condensation zone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2732724C (en) Electrolyte membrane/electrode structure and fuel cell
JPH10154521A (ja) 固体高分子型燃料電池
US6861171B1 (en) Gasket assembly
JP2000100457A (ja) 燃料電池
CN101517798B (zh) 燃料电池用板部件及其制造方法和燃料电池
JP6663903B2 (ja) 燃料電池
JP2020013742A (ja) 発電セル
JPS6066A (ja) 燃料電池
JP6914980B2 (ja) 枠付き電解質膜・電極構造体及び燃料電池
JPS60189869A (ja) リン酸形燃料電池
WO2005045971A1 (ja) セパレータおよびセパレータの製造方法
JP2019021466A (ja) 燃料電池用セパレータ及び発電セル
JP6843730B2 (ja) 燃料電池及びその運転方法
JP2015170397A (ja) 燃料電池用シール部材、燃料電池、セパレータ−シール部材接合体及び燃料電池の製造方法
JPH0159704B2 (ja)
JPS58145066A (ja) 燃料電池
JP2606335Y2 (ja) レドックスフロー電池のセル
JP3553236B2 (ja) オゾン発生装置
JPH0450712B2 (ja)
JP2003147564A (ja) 固体高分子膜水電解装置におけるスタック構造及び該装置に使用される固体高分子膜
JPH0411985B2 (ja)
JP5439212B2 (ja) 燃料電池
CN217933871U (zh) 一种膜电极结构
JP7506024B2 (ja) 燃料電池のセルスタック
JP2002042835A (ja) 燃料電池のシール構造