JPS60208058A - 燃料電池用電解質補給構造 - Google Patents
燃料電池用電解質補給構造Info
- Publication number
- JPS60208058A JPS60208058A JP59063364A JP6336484A JPS60208058A JP S60208058 A JPS60208058 A JP S60208058A JP 59063364 A JP59063364 A JP 59063364A JP 6336484 A JP6336484 A JP 6336484A JP S60208058 A JPS60208058 A JP S60208058A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- gas
- gas diffusion
- flow path
- fuel cell
- 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
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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
-
- 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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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は燃料電池に係シ、特に、マトリックス層内への
電解質の補給構造に関する。
電解質の補給構造に関する。
一般に、燃料電池は、第１図に示すように、一対のガス
流路対の電極１．ｌａの間に、電解質保持用のマトリッ
クスと電解質とから成るマトリックス層２から単位電池
が構成され、反応面へ分離供給および集電板として兼用
する板状のセパレータ３を介して複数個積層され、ガス
を供給するだめのマニホールド４を、積層された単位電
池の四方から固定し、スタックを形成する。
流路対の電極１．ｌａの間に、電解質保持用のマトリッ
クスと電解質とから成るマトリックス層２から単位電池
が構成され、反応面へ分離供給および集電板として兼用
する板状のセパレータ３を介して複数個積層され、ガス
を供給するだめのマニホールド４を、積層された単位電
池の四方から固定し、スタックを形成する。
燃料電池のマトリックス層２に保持されている電解質は
、例えば、燐酸等の強酸からなシ、蒸発セパレータへの
拡散浸透、反応ガスへの拡散等によって、その量が減少
する。すなわち、この現象は燃料電池の性能、寿命を大
きく左右し、また、運転ガズ°圧異常時に、突気および
撚料ガスが空隙部分を通って混合するガスクロス現象の
可能性が大きい等の問題があ）、そこで通常はマトリッ
クス層内に過剰の電解質を含ませておき単位電池を構成
していた。このようにすると積層時に電解質が′−極の
合せ部からはみ出て来るなどの問題があり、また、マ）
ＩＪラックスは非電導性の細微粒子からなる密充填層
であるため、電解液の補給機構を備える場合は、電極面
内に一様に設けなければならず、電池反応面内に特殊な
構造が必要となシ、信頼性に問題があった。
、例えば、燐酸等の強酸からなシ、蒸発セパレータへの
拡散浸透、反応ガスへの拡散等によって、その量が減少
する。すなわち、この現象は燃料電池の性能、寿命を大
きく左右し、また、運転ガズ°圧異常時に、突気および
撚料ガスが空隙部分を通って混合するガスクロス現象の
可能性が大きい等の問題があ）、そこで通常はマトリッ
クス層内に過剰の電解質を含ませておき単位電池を構成
していた。このようにすると積層時に電解質が′−極の
合せ部からはみ出て来るなどの問題があり、また、マ）
ＩＪラックスは非電導性の細微粒子からなる密充填層
であるため、電解液の補給機構を備える場合は、電極面
内に一様に設けなければならず、電池反応面内に特殊な
構造が必要となシ、信頼性に問題があった。
本発明の目的は、マトリックス層内の電解質のガス拡散
等による減少を防ぐために、電解質を内部、あるいは、
外部からマトリックス層内に補給する構造として燃料電
池の反応安定化によシ長寿命化を図る構造を提供するに
ある。
等による減少を防ぐために、電解質を内部、あるいは、
外部からマトリックス層内に補給する構造として燃料電
池の反応安定化によシ長寿命化を図る構造を提供するに
ある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、電解質を保持するマトリックスを一極
のガス流通路の一部に充填してマトリックス層内の電解
質の減少を防ぐための補給路を設けた仁とにある。
のガス流通路の一部に充填してマトリックス層内の電解
質の減少を防ぐための補給路を設けた仁とにある。
以下、本発明の一実施例を図に従って説明する。
第２図に示すように、電解質保持用のマ） ＩＪラック
スを空気極および燃料極の任意の一部に充填し、電池反
応面全体に、一様に、電解質を補給することが出来るよ
うにしているうすなわち、電解質補給用マトリックス５
内の電解質は電極の細孔部を毛細管現象で通過し、ガス
拡散を妨げることなく、マトリックス層内に補給される
。また、毛細管現象によシ、電極内に拡散された電解質
は電極内にとどまシ、反応ガス拡散時のマトリックス層
内の電解質の減少を防止することが出来る。この電解液
保持材は、マ） ＩＪツクス層と同一のものでよく、耐
燐酸性、耐熱性である炭化硅素、燐酸ジルコニウム等の
無機燐酸塩、もしくは、耐燐酸性、耐熱性であれば、電
極反応によって発生した電気エネルギを集電するセパレ
ータ側であるため、例えは、炭素系粉末、繊維のような
導電性物質を用いてもよく、これによシ集電効庫もよく
なる。
スを空気極および燃料極の任意の一部に充填し、電池反
応面全体に、一様に、電解質を補給することが出来るよ
うにしているうすなわち、電解質補給用マトリックス５
内の電解質は電極の細孔部を毛細管現象で通過し、ガス
拡散を妨げることなく、マトリックス層内に補給される
。また、毛細管現象によシ、電極内に拡散された電解質
は電極内にとどまシ、反応ガス拡散時のマトリックス層
内の電解質の減少を防止することが出来る。この電解液
保持材は、マ） ＩＪツクス層と同一のものでよく、耐
燐酸性、耐熱性である炭化硅素、燐酸ジルコニウム等の
無機燐酸塩、もしくは、耐燐酸性、耐熱性であれば、電
極反応によって発生した電気エネルギを集電するセパレ
ータ側であるため、例えは、炭素系粉末、繊維のような
導電性物質を用いてもよく、これによシ集電効庫もよく
なる。
しかし、ガス流通路に電解質補給用充填物を配すること
で、電極反応のためガス拡散の場が減少する。これは次
のことにより解決できる。第３図に示すように、ガス拡
散はガス流通路の凹部６で行なわれるため、凸部７０部
分は電極の密度を高くシ、強度を大きくすることが出来
る。例えば、■ ガス流通路の−を電解質補給用充填物で埋めたとすれば
凸部７の当初の５寸法を１とすれば０．７５でよく、従
って、凹部ｆ７の８寸法が１．２５になシ、ガス流通路
減少によるガス拡散の場が失われるととがなくなる。ま
た凸部す寸法が小さくなったととにより、電流密度が高
くなるおそれがあるが、凸部を高密度化したことと、゛
破解質保持材を導電性物質にすれば解決することが出来
る。
で、電極反応のためガス拡散の場が減少する。これは次
のことにより解決できる。第３図に示すように、ガス拡
散はガス流通路の凹部６で行なわれるため、凸部７０部
分は電極の密度を高くシ、強度を大きくすることが出来
る。例えば、■ ガス流通路の−を電解質補給用充填物で埋めたとすれば
凸部７の当初の５寸法を１とすれば０．７５でよく、従
って、凹部ｆ７の８寸法が１．２５になシ、ガス流通路
減少によるガス拡散の場が失われるととがなくなる。ま
た凸部す寸法が小さくなったととにより、電流密度が高
くなるおそれがあるが、凸部を高密度化したことと、゛
破解質保持材を導電性物質にすれば解決することが出来
る。
本実施例によれば、電池反応面全体に一様な補給を行な
うことが出来る。また、外部からの補給口を設けること
により、さらに効果的になる。
うことが出来る。また、外部からの補給口を設けること
により、さらに効果的になる。
本発明によれば、電解質保持用のマトリックスをガス流
通路に埋め込んだ補給構造をとることが出来るため、電
池反応面に補給口を設ける必要がない。
通路に埋め込んだ補給構造をとることが出来るため、電
池反応面に補給口を設ける必要がない。
第１図は単位電池の構成要素の斜視図、第２図は本発明
の燃料電池に用いる電解質補給構造の斜視図、第３図は
第２図の側面図である。 １、ｌａ・・・ｔｌ極、２・・・マトリックス、３・・
・セパレゝ・、ノ Ｙ１図 を 了２図 ￥３０
の燃料電池に用いる電解質補給構造の斜視図、第３図は
第２図の側面図である。 １、ｌａ・・・ｔｌ極、２・・・マトリックス、３・・
・セパレゝ・、ノ Ｙ１図 を 了２図 ￥３０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭素系繊維で形成され、一方何にガス流路を設けた
一対のガス拡散電極と、前記ガス拡散電極の反ガス流路
側に電解質を保持したマトリックスを配して単位電池を
構成し、前記単位電池とセパレータとを交互に積層した
燃゛料電池において、前記ガス拡散電極の前記ガス流路
の一部に電解質を保持した充填物を配したことを特徴と
する燃料電池用電解質補給構造。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記ガス流路の一部に保持した充填物が、前記ガス拡散
電極の反ガス流路側に配する前記電解質を保持した前記
マトリックスであることを特徴とする燃料電池用電解質
補給構造。 ３、特許請求の範囲第１項において、 前記ガス流路の一部に前記電解質を保持した前記充填物
が、導電性物質であることを特徴とする燃料電池用電解
質補給構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59063364A JPS60208058A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 燃料電池用電解質補給構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59063364A JPS60208058A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 燃料電池用電解質補給構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60208058A true JPS60208058A (ja) | 1985-10-19 |
Family
ID=13227139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59063364A Pending JPS60208058A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 燃料電池用電解質補給構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60208058A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351057A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-04 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| US5563003A (en) * | 1993-03-18 | 1996-10-08 | Hitachi, Ltd. | Fuel cell and supplementary electrolyte container and method for supplementing fuel cell with electrolyte |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848366A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
-
1984
- 1984-04-02 JP JP59063364A patent/JPS60208058A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848366A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351057A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-04 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| US5563003A (en) * | 1993-03-18 | 1996-10-08 | Hitachi, Ltd. | Fuel cell and supplementary electrolyte container and method for supplementing fuel cell with electrolyte |
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