JPS61269857A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPS61269857A JPS61269857A JP60111514A JP11151485A JPS61269857A JP S61269857 A JPS61269857 A JP S61269857A JP 60111514 A JP60111514 A JP 60111514A JP 11151485 A JP11151485 A JP 11151485A JP S61269857 A JPS61269857 A JP S61269857A
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- electrode
- fluid
- fuel cell
- electrode layer
- fuel
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
-
- 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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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- 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〕
本発明は燃料電池に係り、特に電極界面上で流体燃料お
よび流体酸化剤の濃度差によって生じる電流密度分布の
不均一による経時的な電極反応活性低下を防止し得るよ
うにした燃料電池に関する。
よび流体酸化剤の濃度差によって生じる電流密度分布の
不均一による経時的な電極反応活性低下を防止し得るよ
うにした燃料電池に関する。
従来、燃料の有している化学的エネルギーを直接電気的
エネルギーに変換する装置として燃料電池が知られてい
る。この燃料電池は通常、電解質を含浸した電解質層（
以下、マトリックス層と称する）を挟んで燃料極および
酸化剤極の一対の多孔質電極を対向配置するとともに、
燃料極の背面に水素等の流体燃料を接触させ、また酸化
剤極の背面に酸素等の流体酸化剤を接触させ、このとき
に起こる電気化学的反応を利用して上記電極間から電気
エネルギーを取りだすようにしたものであり、上記流体
燃料と流体酸化剤が供給されている限り高い変換効率で
電気エネルギーを取り出すことができるものである。
エネルギーに変換する装置として燃料電池が知られてい
る。この燃料電池は通常、電解質を含浸した電解質層（
以下、マトリックス層と称する）を挟んで燃料極および
酸化剤極の一対の多孔質電極を対向配置するとともに、
燃料極の背面に水素等の流体燃料を接触させ、また酸化
剤極の背面に酸素等の流体酸化剤を接触させ、このとき
に起こる電気化学的反応を利用して上記電極間から電気
エネルギーを取りだすようにしたものであり、上記流体
燃料と流体酸化剤が供給されている限り高い変換効率で
電気エネルギーを取り出すことができるものである。
第２図は、上記原理に基づく特にリン酸を電解質とした
リブ付電極型の燃料電池の構成例を縦断面斜視図にて示
したものである。図において、単位セルは電解質として
リン酸を含浸したマトリックス層を挟んで、互いに直交
する方向に溝が規則的に複数本平行に設けられた通常炭
素材から成る一対のリブ付電極２２を配置して成り、こ
の単位セルを複数個積層して燃料電池スタックを構成し
ている。ここで、これらの溝は夫々流体燃料および流体
酸化剤の流通路を形成している。また、上記各単位セル
を積層する場合には、誘導性を有しかつ透過性のないセ
パレータ２３を各単位セル間に挟んで積層し、この状態
でリブ付電極２２の溝の両端開口部のみを残し各積層断
面部を気密にシールして積層セルを構成する。このため
、リブ付電極２２の端部周辺部（以下、エツジシール部
と称する）は、ガス透過性がなくなるようにシールされ
ている必要がある。そこで、従来ではリブ付、電極２２
にエツジシールを施した単位セルを積層して締付は加圧
することにより、単位セルを固定して燃料電池を構成す
るようにしている。
リブ付電極型の燃料電池の構成例を縦断面斜視図にて示
したものである。図において、単位セルは電解質として
リン酸を含浸したマトリックス層を挟んで、互いに直交
する方向に溝が規則的に複数本平行に設けられた通常炭
素材から成る一対のリブ付電極２２を配置して成り、こ
の単位セルを複数個積層して燃料電池スタックを構成し
ている。ここで、これらの溝は夫々流体燃料および流体
酸化剤の流通路を形成している。また、上記各単位セル
を積層する場合には、誘導性を有しかつ透過性のないセ
パレータ２３を各単位セル間に挟んで積層し、この状態
でリブ付電極２２の溝の両端開口部のみを残し各積層断
面部を気密にシールして積層セルを構成する。このため
、リブ付電極２２の端部周辺部（以下、エツジシール部
と称する）は、ガス透過性がなくなるようにシールされ
ている必要がある。そこで、従来ではリブ付、電極２２
にエツジシールを施した単位セルを積層して締付は加圧
することにより、単位セルを固定して燃料電池を構成す
るようにしている。
かかる構成の燃料電池においては、流体燃料および流体
酸化剤の流通路に流体燃料および流体酸化剤を夫々送り
込むことにより、電気化学的反応が進行して電気エネル
ギーを取り出すことができる。しかしこの場合、流体燃
料および流体酸化剤は反応の進行に伴って消費されるこ
とになる。そのため、電池の流体入口付近と流体出口付
近の流体濃度を比較すると、流体燃料および流体酸化剤
に第３図（ａ）に示すような濃度勾配が生じる。
酸化剤の流通路に流体燃料および流体酸化剤を夫々送り
込むことにより、電気化学的反応が進行して電気エネル
ギーを取り出すことができる。しかしこの場合、流体燃
料および流体酸化剤は反応の進行に伴って消費されるこ
とになる。そのため、電池の流体入口付近と流体出口付
近の流体濃度を比較すると、流体燃料および流体酸化剤
に第３図（ａ）に示すような濃度勾配が生じる。
またこれに伴い、夫々の流体の利用率にも第３図
１（ｂ）に示すように勾配が生じる。
１（ｂ）に示すように勾配が生じる。
ところで、上記のような流体燃料および流体酸剤の濃度
および利用率分布は電極中への拡散性に影響を与え、第
４図（ａ）に示すような電流密度分布く勾配）を生じさ
せることは良く知られている。この場合、一般に流体燃
料の場合は濃度も高く、特にリン酸型の燃料電池におい
ては非常に拡散性の高い水素を燃料とすることから、８
５％はどの利用率で送り込んでも第３図に示した流体の
分布に対する第４図（ａ）の勾配は大きくない。
および利用率分布は電極中への拡散性に影響を与え、第
４図（ａ）に示すような電流密度分布く勾配）を生じさ
せることは良く知られている。この場合、一般に流体燃
料の場合は濃度も高く、特にリン酸型の燃料電池におい
ては非常に拡散性の高い水素を燃料とすることから、８
５％はどの利用率で送り込んでも第３図に示した流体の
分布に対する第４図（ａ）の勾配は大きくない。
これに対して、流体酸化剤の場合は一般に空気中の酸素
を用いるために濃度が２１％と低く、さらに水素に比べ
て拡散性が低いことから、第３図に示した流体分布の影
響を大きく受は第４図（ａ）に示したような電流密度の
勾配が大きく生じ易い。
を用いるために濃度が２１％と低く、さらに水素に比べ
て拡散性が低いことから、第３図に示した流体分布の影
響を大きく受は第４図（ａ）に示したような電流密度の
勾配が大きく生じ易い。
一方、リン酸を電解質としたリン酸型の燃料電池におい
ては、 酸化剤極：１２０２ ＋２Ｈ” ＋２ｅ−＋Ｈ２０・・
・・・・（１） 燃料極 ： Ｈ２４２Ｈ” ＋２ｅ−・−（２＞なる反
応が進行する。かかる反応は、リブ付電極２２のマトリ
ックス層２１側に形成されている電極層で進行する。こ
の電極層は、一方の側では電解質にまた他方の側では気
相に夫々接していて、しかも上記反応が速やかに進行す
るためには気相と液相の原子のやりとりが固相上、すな
わち電極上で効率よく行なわれる必要がある。
ては、 酸化剤極：１２０２ ＋２Ｈ” ＋２ｅ−＋Ｈ２０・・
・・・・（１） 燃料極 ： Ｈ２４２Ｈ” ＋２ｅ−・−（２＞なる反
応が進行する。かかる反応は、リブ付電極２２のマトリ
ックス層２１側に形成されている電極層で進行する。こ
の電極層は、一方の側では電解質にまた他方の側では気
相に夫々接していて、しかも上記反応が速やかに進行す
るためには気相と液相の原子のやりとりが固相上、すな
わち電極上で効率よく行なわれる必要がある。
、すなわち、気・液・固相の三相界面の有効的な形成が
要求される。そして、この三相界面を長期間にわたって
維持するために、疎水性部分（たとえばＰＴＦＥ）と親
水性部（たとえばＰｔ）をミクロ的に混合して電極層と
するような技術が開発されている。この場合、親水性部
分は液相を気相側へ通じさせる通路となり、また疎水性
部分は気相の液相側への通路となり、上記三相界面が立
体的に均一に形成されることが理想的である。
要求される。そして、この三相界面を長期間にわたって
維持するために、疎水性部分（たとえばＰＴＦＥ）と親
水性部（たとえばＰｔ）をミクロ的に混合して電極層と
するような技術が開発されている。この場合、親水性部
分は液相を気相側へ通じさせる通路となり、また疎水性
部分は気相の液相側への通路となり、上記三相界面が立
体的に均一に形成されることが理想的である。
ところで、上記反応式（１〉に示したように酸化剤極で
は水の生成が行なわれる。したがって、この酸化剤極で
は上述した電極層の疎水性を強くして生成水の排出効果
を高めるようにしている。
は水の生成が行なわれる。したがって、この酸化剤極で
は上述した電極層の疎水性を強くして生成水の排出効果
を高めるようにしている。
すなわち、一般に燃料電池電極のように生成水を伴う反
応では、生成水を取り除くために反応点における疎水性
を強めることによって、生成水による反応点の覆いおよ
び流体拡散性の妨害を防いで反応点における反応の経時
的低下を防止するようにしている。しかし、燃料電池の
場合には上述したように気・液・固相の三相界面を反応
点とすることから、疎水性の強化は液体の接触を妨げ、
三相界面すなわち反応点数の減少に結びついてしまうと
いう問題がある。また、疎水性効果を持たせるに当たっ
て耐電解質性のＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂を用いている
ため、過剰の使用はフッ素系樹脂の持つ電気絶縁性から
電気伝導性低下を生じるという問題がある。このように
燃料電池の場合は、電池特性と上記疎水性のバランスを
とって経時的特性低下を防ぐようにしているが、酸化剤
極における電流密度分布から生じる反応点数低下に伴う
電池特性低下の問題に関する良い解決方法は見出されて
いないのが実状である。
応では、生成水を取り除くために反応点における疎水性
を強めることによって、生成水による反応点の覆いおよ
び流体拡散性の妨害を防いで反応点における反応の経時
的低下を防止するようにしている。しかし、燃料電池の
場合には上述したように気・液・固相の三相界面を反応
点とすることから、疎水性の強化は液体の接触を妨げ、
三相界面すなわち反応点数の減少に結びついてしまうと
いう問題がある。また、疎水性効果を持たせるに当たっ
て耐電解質性のＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂を用いている
ため、過剰の使用はフッ素系樹脂の持つ電気絶縁性から
電気伝導性低下を生じるという問題がある。このように
燃料電池の場合は、電池特性と上記疎水性のバランスを
とって経時的特性低下を防ぐようにしているが、酸化剤
極における電流密度分布から生じる反応点数低下に伴う
電池特性低下の問題に関する良い解決方法は見出されて
いないのが実状である。
本発明は上記の問題を解消するためになされたもので、
その目的は酸化剤極における生成水量に応じた疎水性を
電極層中に保持させ、生成水による反応点数の経時的な
減少を防止し長期にわたって安定した電気エネルギーを
得ることが可能な信頼性の高い燃料電池を提供すること
にある。
その目的は酸化剤極における生成水量に応じた疎水性を
電極層中に保持させ、生成水による反応点数の経時的な
減少を防止し長期にわたって安定した電気エネルギーを
得ることが可能な信頼性の高い燃料電池を提供すること
にある。
上記目的を達成するために本発明では、電解質を含浸し
た電解質層を挟んで対向配置されると共に上記電解質層
側に電極層が形成されてなる燃料極および酸化剤極の一
対の電極に接するような流体燃料流通路および流体酸化
物流通路を備え、上記各流通路に流体燃料および流体酸
化剤が流通している条件下で電気エネルギーを出力する
燃料電池において、上記酸化剤極側に形成されるＮ極層
中に、電流゛密度分布に対応して強弱を持た。せて疎水
性処理を施すことにより、生成水を効率よく電池外部へ
送り出すと共に電流密度分布の均一化を図るようにした
ことを特徴とする。
た電解質層を挟んで対向配置されると共に上記電解質層
側に電極層が形成されてなる燃料極および酸化剤極の一
対の電極に接するような流体燃料流通路および流体酸化
物流通路を備え、上記各流通路に流体燃料および流体酸
化剤が流通している条件下で電気エネルギーを出力する
燃料電池において、上記酸化剤極側に形成されるＮ極層
中に、電流゛密度分布に対応して強弱を持た。せて疎水
性処理を施すことにより、生成水を効率よく電池外部へ
送り出すと共に電流密度分布の均一化を図るようにした
ことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
１まず、本発明の考え方について説明する。前述し
た燃料電池において、電流密度の高い部分は流体酸化剤
の反応量が多い。したがって、電気化学的反応によるこ
の部分での生成水量は電流密度の低い部分に比べて多く
なる。そして電流密度分布の高低は、第４図（ａ）に示
したようになる。すなわち、酸化剤極内で生成水を多く
出す部分と少ない部分は、第４図（ａ）に示す勾配と同
等になる。
１まず、本発明の考え方について説明する。前述し
た燃料電池において、電流密度の高い部分は流体酸化剤
の反応量が多い。したがって、電気化学的反応によるこ
の部分での生成水量は電流密度の低い部分に比べて多く
なる。そして電流密度分布の高低は、第４図（ａ）に示
したようになる。すなわち、酸化剤極内で生成水を多く
出す部分と少ない部分は、第４図（ａ）に示す勾配と同
等になる。
そこで本発明ではかかる点に着目し、上記電流密度分布
すなわち生成水量に応じて、電極層中の疎水性に第４図
（ｂ）に示すように強弱を持たせることによって、生成
水が特性低下を引き起こさないように生成水を速やかに
電池外部へ送り出し、経時的な電池特性の低下を起こさ
せないようにしたものである。
すなわち生成水量に応じて、電極層中の疎水性に第４図
（ｂ）に示すように強弱を持たせることによって、生成
水が特性低下を引き起こさないように生成水を速やかに
電池外部へ送り出し、経時的な電池特性の低下を起こさ
せないようにしたものである。
以下、上記のような考え方に基づいた本発明の一実施例
について図面を参照して説明する。電極層中の疎水性の
強弱は、本来第４図（ｂ）に示したように電流密度分布
すなわち生成水量に応じて連続的に変化させることが望
ましい。本実施例では第１図に示すように、単位セルの
酸化剤極側に形成される電極層１２を流体酸化剤の流通
方向に沿って複数（図では３つ）の領域に分割し、疎水
性の強弱を変化させた場合の例を示している。すなわち
第１図においては、リブ付電極流体通路１１にＤなる方
向で流体酸化剤が流通する場合、電極層１２を流体入口
側からＡ、Ｂ、Ｃと３ｍ域に分割して、Ａは疎水性を最
も強くし、Ｂ、Ｃの順に疎水性の程度を弱くするように
している。これにより、疎水性の強弱を連続的に変化さ
せた場合と同等の効果が得られるものと考えられる。な
お図において、１３はリブ付電極を保持するサブストレ
ートを示すものである。
について図面を参照して説明する。電極層中の疎水性の
強弱は、本来第４図（ｂ）に示したように電流密度分布
すなわち生成水量に応じて連続的に変化させることが望
ましい。本実施例では第１図に示すように、単位セルの
酸化剤極側に形成される電極層１２を流体酸化剤の流通
方向に沿って複数（図では３つ）の領域に分割し、疎水
性の強弱を変化させた場合の例を示している。すなわち
第１図においては、リブ付電極流体通路１１にＤなる方
向で流体酸化剤が流通する場合、電極層１２を流体入口
側からＡ、Ｂ、Ｃと３ｍ域に分割して、Ａは疎水性を最
も強くし、Ｂ、Ｃの順に疎水性の程度を弱くするように
している。これにより、疎水性の強弱を連続的に変化さ
せた場合と同等の効果が得られるものと考えられる。な
お図において、１３はリブ付電極を保持するサブストレ
ートを示すものである。
電極層中に強い疎水性を持たせると、生成水を寄せつけ
ず生成水を電極層外へ速やかに送り出す作用がなされる
。またこれと同時に、燃料電池は気・液・固相の三相界
面が反応点になることから、強い疎水性は液体を寄せつ
けないために三相界面が形成され難くなる。そのため、
疎水性の強化は反応点数の減少に結びつく。すなわち、
Ｎ極層の流体入口付近の疎水性の強化は入口付近の反応
点数を減少させ、また流体出口付近は疎水性の低下によ
り流体入口付近よりも反応点が多数形成されることにな
る。これにより、流体入口付近での反応がおさられ、ま
た流体出口付近での反応は促進される。したがって、電
極層中の疎水性に強弱を保持させることにより、第４図
（ａ）に示した電流密度勾配が緩和される作用もなされ
る。
ず生成水を電極層外へ速やかに送り出す作用がなされる
。またこれと同時に、燃料電池は気・液・固相の三相界
面が反応点になることから、強い疎水性は液体を寄せつ
けないために三相界面が形成され難くなる。そのため、
疎水性の強化は反応点数の減少に結びつく。すなわち、
Ｎ極層の流体入口付近の疎水性の強化は入口付近の反応
点数を減少させ、また流体出口付近は疎水性の低下によ
り流体入口付近よりも反応点が多数形成されることにな
る。これにより、流体入口付近での反応がおさられ、ま
た流体出口付近での反応は促進される。したがって、電
極層中の疎水性に強弱を保持させることにより、第４図
（ａ）に示した電流密度勾配が緩和される作用もなされ
る。
この点、本実施例による電極層１２が形成された酸化剤
極では、電流密度の高い流体入口部分での生成水を速や
かに電池外部へ送り出すと同時に流体入口部分での反応
をおさえ、また流体酸化剤濃度の薄くなる出口部分では
疎水性を低下させることにより反応点を確保し、反応を
促進させて電流密度の勾配を小さくするように作用する
ことになる。
極では、電流密度の高い流体入口部分での生成水を速や
かに電池外部へ送り出すと同時に流体入口部分での反応
をおさえ、また流体酸化剤濃度の薄くなる出口部分では
疎水性を低下させることにより反応点を確保し、反応を
促進させて電流密度の勾配を小さくするように作用する
ことになる。
次に、本実施例による電極層１２を採用した燃料電池の
寿命評価を行なった。その結果、本実施例の電極層を具
備したリン酸型の燃料電池では、２２０ｍＡ、２０５℃
で、第４図（ａ）の疎水性で電極層全面が作られた燃料
電池よりもおよそ５％高い起電力を示した。また、第４
図（ｂ）の疎水性で電極層全面が作られた燃料電池より
もざらに長期にわたり安定した起電力を示した。
寿命評価を行なった。その結果、本実施例の電極層を具
備したリン酸型の燃料電池では、２２０ｍＡ、２０５℃
で、第４図（ａ）の疎水性で電極層全面が作られた燃料
電池よりもおよそ５％高い起電力を示した。また、第４
図（ｂ）の疎水性で電極層全面が作られた燃料電池より
もざらに長期にわたり安定した起電力を示した。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、次
のようにしても同様に実施して上述と同、様の作用効果
を得ることができるものである。
のようにしても同様に実施して上述と同、様の作用効果
を得ることができるものである。
本発明では、前述したように電流密度分布に応じた疎水
性の強弱を電極層中に持たせるようにしたことが特徴で
ある。したがって、リン酸型の燃料電池のように電極層
が触媒をカーボンからなる担体に付着したものからなる
場合には、担体であるカーボンの持つ疎水性を変えるこ
とによって上記と同等の効果が得られる。すなわち、強
い疎水性を必要とする燃料電池の流体入口側にグラファ
イト化等の進んだ疎水性の強い担体を用い、強い疎水性
を必要としない燃料電池の流体出口付近には疎水性の弱
い担体を用いるようにするものである・
４また、さらに
上記２つの実施例に加えて第１図に示した電極層１２を
保持し、流体通路１１を備えたサブストレート１３につ
いても流体入口部分を強く、出口部分を弱く疎水性処理
を施すことにより、上記と同様に生成水を電池外部へ速
やかに送り出す効果を向上させることが可能となる。
性の強弱を電極層中に持たせるようにしたことが特徴で
ある。したがって、リン酸型の燃料電池のように電極層
が触媒をカーボンからなる担体に付着したものからなる
場合には、担体であるカーボンの持つ疎水性を変えるこ
とによって上記と同等の効果が得られる。すなわち、強
い疎水性を必要とする燃料電池の流体入口側にグラファ
イト化等の進んだ疎水性の強い担体を用い、強い疎水性
を必要としない燃料電池の流体出口付近には疎水性の弱
い担体を用いるようにするものである・
４また、さらに
上記２つの実施例に加えて第１図に示した電極層１２を
保持し、流体通路１１を備えたサブストレート１３につ
いても流体入口部分を強く、出口部分を弱く疎水性処理
を施すことにより、上記と同様に生成水を電池外部へ速
やかに送り出す効果を向上させることが可能となる。
さらに上記実施例では、単位セルの酸化剤極側に形成さ
れる電極層１２を流体酸化剤の流通方向に沿ってＡ、Ｂ
、Ｃの３つの領域に分割したが、これに限らず２つある
いは３つ以上の複数の領域に分割するようにしてもよい
ものである。
れる電極層１２を流体酸化剤の流通方向に沿ってＡ、Ｂ
、Ｃの３つの領域に分割したが、これに限らず２つある
いは３つ以上の複数の領域に分割するようにしてもよい
ものである。
その他、本発明はその要旨を変更しない範囲で、種々に
変形して実施することができるものである。
変形して実施することができるものである。
取上説明したように本発明によれば、電解質を含浸した
電解質層を挟んで対向配置されると共に上記電解質層側
に電極層が形成されてなる燃料極および酸化剤極の一対
の電極に接するような流体燃料流通路および流体酸化物
流通路を備え、上記各流通路に流体燃料および流体酸化
剤が流通している条件下で電気エネルギーを出力する燃
料電池において、上記酸化剤極側に形成される電極層中
に、電流密度分布に対応して強弱を持たせて疎水性処理
を施すようにしたので、酸化剤極における生成水量に応
じた疎水性を電極層中に保持させ、生成水による反応点
の経時的な減少を防止し長期にわたって安定した電気エ
ネルギーを得ることが可能な極めて信頼性の高い燃料電
池が提供できる。
電解質層を挟んで対向配置されると共に上記電解質層側
に電極層が形成されてなる燃料極および酸化剤極の一対
の電極に接するような流体燃料流通路および流体酸化物
流通路を備え、上記各流通路に流体燃料および流体酸化
剤が流通している条件下で電気エネルギーを出力する燃
料電池において、上記酸化剤極側に形成される電極層中
に、電流密度分布に対応して強弱を持たせて疎水性処理
を施すようにしたので、酸化剤極における生成水量に応
じた疎水性を電極層中に保持させ、生成水による反応点
の経時的な減少を防止し長期にわたって安定した電気エ
ネルギーを得ることが可能な極めて信頼性の高い燃料電
池が提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は燃料
電池の一般的な構成を示す縦断面斜視図、第３図は流体
燃料および流体酸化剤の電池内での分布状態を示す特性
図、第４図は電池内での電流密度分布およびそれに対応
した疎水性の理想的あり方を示す特性図である。 １１・・・リブ付電極流体通路、１２・・・電極層、１
３・・・サブストレート、２１・・・マトリックス層、
２２・・・リブ付電極、２３・・・セパレータ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ｌ 第２図 ］ 第３図
電池の一般的な構成を示す縦断面斜視図、第３図は流体
燃料および流体酸化剤の電池内での分布状態を示す特性
図、第４図は電池内での電流密度分布およびそれに対応
した疎水性の理想的あり方を示す特性図である。 １１・・・リブ付電極流体通路、１２・・・電極層、１
３・・・サブストレート、２１・・・マトリックス層、
２２・・・リブ付電極、２３・・・セパレータ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 ｌ 第２図 ］ 第３図
Claims (4)
- （１）電解質を含浸した電解質層を挟んで対向配置され
ると共に前記電解質層側に電極層が形成されてなる燃料
極および酸化剤極の一対の電極に接するような流体燃料
流通路および流体酸化物流通路を備え、前記各流通路に
流体燃料および流体酸化剤が流通している条件下で電気
エネルギーを出力する燃料電池において、前記酸化剤極
側に形成される電極層中に、電流密度分布に対応して強
弱を持たせて疎水性処理を施すようにしたことを特徴と
する燃料電池。 - （２）電極層中に含まれるポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）またはフッ化アルコキシエチレン（ＰＦＡ
）等のフッ素系樹脂により、疎水性に強弱を持たせるよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記
載の燃料電池。 - （３）電極触媒の担体を用いて、電極層の疎水性に強弱
を持たせるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の燃料電池。 - （４）電極を保持するサブストレートにも、電流密度分
布に対応して疎水性に強弱を持たせるようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111514A JPS61269857A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60111514A JPS61269857A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269857A true JPS61269857A (ja) | 1986-11-29 |
Family
ID=14563240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60111514A Pending JPS61269857A (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61269857A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002073721A1 (en) * | 2001-03-08 | 2002-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gas diffusion electrode and fuel cell using this |
| EP2157643A1 (en) * | 2007-06-08 | 2010-02-24 | Panasonic Corporation | Polymer electrolyte fuel cell |
-
1985
- 1985-05-24 JP JP60111514A patent/JPS61269857A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002073721A1 (en) * | 2001-03-08 | 2002-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gas diffusion electrode and fuel cell using this |
| US6991870B2 (en) | 2001-03-08 | 2006-01-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gas diffusion electrode and fuel cell using this |
| EP2157643A1 (en) * | 2007-06-08 | 2010-02-24 | Panasonic Corporation | Polymer electrolyte fuel cell |
| EP2157643A4 (en) * | 2007-06-08 | 2011-05-18 | Panasonic Corp | POLYMER ELECTROLYTE FUEL CELL |
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