JPS6074271A - 燃料電池 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は燃料１に池に係り、特に溶Ａｔ！ｌ！　Ｉ’Ｚ
ｉ型′：）γの’ｉｊ’ｉ：解質を有する山；解黄体の
両側に配設された１−ｊ４’、　ｉ阪を改良した燃料な
池に関する。

〔発明の背景〕

従来、燃料電池に用いられる１（【極と１〜で＆−し、
電極）ｉ（体として金網が用いられ、これに触媒を１１
１侍したものである。金網は通常）別いもので０．１５
　＋・＋ｍの金属細線が用いら７７２、このような会ｉ
４４４１＋１　、腺を１．′ル１状にしたものの７９：
みは０．３　ｍｍ　、Ｉ２Ｊ、上と沈ろ。し〆こがって
、従来、′電極の厚みを薄くすることには限世があり、
才だ触媒用も多くなる１、−また金、鎧にＩｄ、金属線
１陣の交差点があり、表面が凹凸法になっている／ヒめ
、金網に触媒を担持したべ峰を昨ＩＱ・（ｒｔ＋体の両
側に配設し、さらに４愼の外側にセハｌ／−夕をＰ′ｌ
’ｉ２設して燃料電池を構成する。鳴合、Ｎ！、ｊ、極
触な１１間に空隙が生じ、慾料丑池のガス室から反応ガ
スかり。

准外に流出する間；値がある。さらに命、綱を、：ｊ＋
７・〆の厚みに切断する場合、歪みによシ金網が波（ｉ
：イ′Ｊつた状態となり、このだめ、このような金網（
【スラリー状の触媒を付着させ、所定ｉｔの担荷量とす
るだめスリットを通過させる際に金１例の交差点（目）
がスリットの両壁面に接触し、その部分の触媒が脱落す
るため、゛ｉ１℃極基板において触媒の４月着むらが生
じ、外体くとしてのｉ牛脂が低下する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、４すえの厚みを薄くして’ｔＫ↑（釧
オ科の低減を図９、電池の小型化に寄有するとともに’
＋１ｊ：池の内部抵抗を小さクシ、かつＩに極を平滑に
して’＋’ｌｔ　ａの端部ガスの流出を防止することに
よって′電池１生能を向上させることができる燃料電池
を提供することにある。

〔′是明の１収要〕 本発明は、准極として周辺部位が直通孔を有しない１（
い′なでちって、その周辺部位を除く他の部分が連通孔
を有する構造の平板状の多孔板を用いることによって、
上記目的を一挙に解決したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を添例図面に基づいて説明する。

本発明において、電極隻体として穿孔イ反が最も好適で
ある。市価基体として用いら１１る穿Ｊ１板の製造例を
説明する。寸ず、ｒｌ］０．４　ｍｍ、　１％さ５　Ｑ
　Ｉｌｌ、厚み０．１　ｍｍの穿孔板を雇に少き付け、
先端から１ｉｌｔ’ｊに触媒スラリー容器に浸漬させ、
触媒スラリーを付着した穿孔板を１１晒次スリットの隙
［Ｕ５］を通過−Ｊ−る３゜その際余分な触媒スラリー
を除去し２５（ｌｃ、ｌ状−トにて５〜１０分乾楳する
。屹・：栗丁１呈を終えｌｃ（分未払触媒イ」き穿孔板
を７５０〜９００ｃの顎元炉で１０〜２０分間゛）尭結
して還元炉から送り出−」９・−；ん元炉の外には、一
定寸法のノ）ｌ「Ｋノ−ヤーを取り仏りて置き術元炉か
ら送り出された市価を一定寸法に切断して燃料電池荘（
瓶とする。

穿孔）反として（ｄｌ、第１図に示すように孔が］１１
列に１配列されたものでもよく、又第２図に示すように
孔が千鳥状に配列されたものでもよい。・−１４１図お
よび第２図において、最終的に切断されるｌｊｌ！ｌｊ
所は、帯状体の穿孔板の中火部分において、１１］方向
に形成される帯状部１である。このようにして外縁部２
は穿孔されていない、即ち連通孔を有し々い部分となり
、外縁部２以外は多数の連通孔を有する社気化学反応部
３が形成された各電極基板が作製される。

次にこのようにして作製された電極基板（穿孔板）の開
孔率による電池性能を第３図に示す。

反応条件は、磁極商機３０φ、１厩解質板はペーストタ
イプ、反応ガス組成はアノードガス、水素８０％、炭酸
ガス２０％、カソードガス、酸素１５％、炭酸ガス３０
％、残シは雪水ガスである。

評価方法としては６５０Ｃ，１２時１１１１の熱８ｆｇ
歴を電池に与えたのち反応ガスを流し、肛ｊＡｆ、　１
！ｉｉ圧を（ｔｉｌＪ定しだ。図中、Ａは）孔板の開孔
率が７０％、Ｂは穿孔板の開化率６０％、Ｃは穿孔板の
開化率５０％、Ｄは穿孔板の開孔率４０％である。

穿孔板の開孔率が少ないと、回路δ圧が低く、電流を取
り出した時に電圧が急激に低下することがわかる。反面
開孔率が旨いと、回路電圧が高くなりに’＆を取り出し
た時の電圧も徐々に低下する。

この現象は成極内部のガス拡散に穿孔板の開孔率が大き
く影響していることを示している。

本発明において、穿孔板の１ｊｊ４孔率はｍ　Ｉ爾！゛
ＬＩＩＩ：と市価としての機械的強度などの点から４０
〜８０％が好適である。また穿孔板のｊψ、みは０．０
２　ｙｎｎ〜２、　Ｏｍｍ程度とすることができる。

第４図は第１図に示す帯状体の市俊ノ・し体を０．４ｍ
毎に切断した状態を示し、外、偉部２と外４咲部１又外
の亀気化学反応部３とを示しており、との状態の基体が
電池に組込まれる。

、、Ｉ４５図および第６図は上記のような市倦ノ、（体
の補強月として用いることができる部材を示している。

これらの浦強材も一例としてｒｌ］０．４　＋ｎ　、）
（さ５０ｍ１厚み０．１媚の帯状体を０．４メートル１
かに切Ｉθｉして使用することができる。このＩ１ミ合
、外縁部２以外の内部が電気反応部３となる。

第７図は上記のようなめ７色糸体に触媒をｉｆ；ｊ持し
だ電極を用いて溶融炭酸塩型燃料ｒｌ−ｉ池を組立でだ
ときの断面図を示す。すなわち、也解貿板４０両側に外
縁部２と外縁部以外の部分が多数の連通孔を有するとと
もに朋媒が担持されだ市気化学反応部３とからなる電極
５が配設され、これらの電極５の外側にガス流路６が形
成された電池枠７が配設されている。

すなわち、ここで電気化学反応部３６・ま、ン麻４図に
示す外縁部２を切削して取シ除ｂ′にものである。

まだ外縁部２は第５図に示す帯状体を０．４ｍｍに切断
したものである。

このような燃料電池では有極の外縁部に平滑で空隙の連
通部がない基材を使用し、かつ外縁部は触媒が担持され
ていないので、ウェットシールが！ｊＱ全となシ、した
がって１■池枠を加工する必要がなく、父ｒに池ＩＩ’
ｆ造及び組立てが竜？）つ、にできる。

次に第１図および第２図に示すｔｌｌ・状体を１（コい
てト毬極を製造する場合、多数の連通ｆＬを有しない外
縁部２および帯状体の中火部分で１１］方向に延びる帯
状部１に粘着テープ等を貼る。然る後触媒スラリー容器
中に入れ、スラリーを＋Ｊ着させた後、スリットの隙間
を通過させて触媒担持の歌を調整し、その後、２５０Ｃ
以下にて２〜３分乾・象する。乾燥工程を終えた基材の
テープを剥離した後凝元炉にて７５０〜９００Ｃで１０
〜２０分間焼結し確元炉から送り出し第４図の１ヒ状に
切断し・燃料ｒ（ｉ　４１２電極とする。この揚台、最
終的に燃料電池に組込まれる電極の外、嵌ｉηＩＳには
触媒が和（寺されていないので、外縁部は極めて平滑と
なる。したがって第５図および第６図から１１ンられる
Ｐｉ１１強’ＩＪを用いた・場合と同（子ウェットシー
ルが定全なものとな１］、中；池枠の加工を・１／、・
”皮としない１゜〔発明の効用〕 本発明によれば　Ａすく平滑な燃料屯池市、４を恒が出
来乙ので内部１↓（杭が少なく高性能が出る。ｆｌｊ　
ｊｌｊＩ％が平滑なことによりｒｉ　７１１＞の、（Ｂ
立が１７ｉｉ　＋−１’になり、ウェットシールが完全
どなシガスｌｉＩ’ｈれがなく１１χｉｆ！２の安全１
（１も高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および、ｎ２図はイ（発明に係る・１ｐＩ・ト電
准に用いられる（［１価基体の例を示す平面図、柁３図
は穿孔板の開孔率と電池性能との関係図、第４図（ｄ、
府１図および第２図の電極基体の切断ＪＪＩＩ工後の状
態を示す説明図、第５図および第６図は電極基体の補強
材の例を示す平面図、第７図は本発明に係る燃料電池の
一例を示す断面図である。 １・・・帯状体、２・・・外縁部、３・・・電気化学反
応部、４・・・′心Ｍ質板、５・・・電極、６・・・ガ
ス流路、７・・・屯γ中、枠。 特許出願人　工業技術院長　川［１コ裕部活　３　口 電流　尤＆　（”４／凌） ￥　／、囚 も　５０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、′電解質板を介してその両側にそれぞれ電極を配設
   し、これらの電極の外側にセパレータを配設して構成さ
   れる燃料電池において、前記電極は周辺部位が連通孔を
   有しない構造を有し、前記周辺部位を除（他の部位が連
   通孔が形成された構造を有する平板状の多孔板からなる
   電極基体に触媒が担持されていることを特徴とする燃料
   電池。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記電極基体が穿
   孔板であることを特徴とする燃料電池。 ３、特許請求の範囲＠１項において、前記電極基体の周
   辺部位の面とこの面を除く他の部分に担持された触媒の
   担持面が同−半面にあることを特徴とする燃料電池。 ４、特許請求の範囲第２項において、前記穿孔板の開孔
   率が４０〜８０％であることを特徴とする燃料電池。