JPS6178065A - Fuel cell - Google Patents

Fuel cell

Info

Publication number
JPS6178065A
JPS6178065A JP59199591A JP19959184A JPS6178065A JP S6178065 A JPS6178065 A JP S6178065A JP 59199591 A JP59199591 A JP 59199591A JP 19959184 A JP19959184 A JP 19959184A JP S6178065 A JPS6178065 A JP S6178065A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphoric acid
fuel cell
phosphate
matrix
group
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
JP59199591A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Kahara
俊樹 加原
Toshikatsu Mori
利克 森
Jinichi Imahashi
甚一 今橋
Akio Honchi
章夫 本地
Koki Tamura
弘毅 田村
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59199591A priority Critical patent/JPS6178065A/en
Publication of JPS6178065A publication Critical patent/JPS6178065A/en
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
    • H01M8/0289Means for holding the electrolyte
    • H01M8/0293Matrices for immobilising electrolyte solutions
    • 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

PURPOSE:To obtain large and excellent retension force and yield force of phosphoric acid by constituting a matrix retaining phosphoric acid with only a matter rich in affinity with phosphoric acid. CONSTITUTION:In matrix, phosphate 1 is combined with each other partially to become a plate having many small holes 2. Matrix is formed by making the second, third and fourth group elements in the periodic table, salt and oxide powder into a thin plate and impregnated by phosphoric acid and reacted to be phosphate. For example, when using zirconium oxide, zirconium oxide powder is made to be a thin plate and impregnated by phosphoric acid and heated. Then, matrix plate can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は空気、酸素、水素、炭化水素のリホーミングガ
スなどを酸化剤や燃料とし、リン酸を電解質とする燃料
電池に係り、とくに電解質であるリン酸を保持するのに
優れた性能を有するマトリックスを備えた燃料電池に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a fuel cell that uses air, oxygen, hydrogen, hydrocarbon reforming gas, etc. as an oxidizing agent and fuel, and phosphoric acid as an electrolyte. The present invention relates to a fuel cell with a matrix having superior performance in retaining certain phosphoric acids.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

リン酸を電解質として用いる燃料電池ではリン酸を一対
のガス拡散電極の間に保持するためK、フェノール樹脂
繊維布やシリコンカーバイド粉末をポリテトラフルオル
エチレンで結着したものに含浸させる方法が用いられて
いる。フェノール樹脂繊維布はリン酸の温度が150C
以下では長時間の使用に耐えるが、昌度が高くなると、
リン酸に溶解するという欠点がある。燃料電池の発電効
率を高くするためには、電池温度を20 QC付近にす
るのが好ましく、この温度ではフェノール樹脂繊維布は
用いることができない。これに対して、シリコンカーバ
イドをポリテトラフルオルエチレンで結着したマトリッ
クスでは、このような問題はなく、長時間高温で燃料電
池を運転することができる。この電池は特公昭58−1
56号公報に記載されている。ところで、燃料電池を長
時間運転するためKは、マトリックス中のリン酸が他に
移動するのを防止するととも、発電中に減少したリン酸
をマトリックス外から補給しなければならない。
In fuel cells that use phosphoric acid as an electrolyte, a method is used in which phosphoric acid is retained between a pair of gas diffusion electrodes by impregnating K, phenolic resin fiber cloth or silicon carbide powder bound with polytetrafluoroethylene. It is being The temperature of phosphoric acid for phenolic resin fiber cloth is 150C.
It can withstand long-term use in the following conditions, but as the degree of change increases,
It has the disadvantage of being soluble in phosphoric acid. In order to increase the power generation efficiency of the fuel cell, it is preferable to keep the cell temperature around 20 QC, and phenolic resin fiber cloth cannot be used at this temperature. On the other hand, a matrix made of silicon carbide bonded with polytetrafluoroethylene does not have this problem, and the fuel cell can be operated at high temperatures for a long time. This battery is Special Publication No. 58-1
It is described in Publication No. 56. By the way, in order to operate the fuel cell for a long time, K must prevent the phosphoric acid in the matrix from moving elsewhere, and must also replenish the phosphoric acid that has decreased during power generation from outside the matrix.

リン酸の移動を防止するためにはマトリックスはリン酸
保持力が大きく、かつリン酸を吸収しゃすい材料、すな
わちリン酸との親和性に冨む材料で構成されるのが、も
つとも望ましい。シリコンカーバイドとリン酸とは親和
性がちるが、結着剤として用いられるポリテトラフルオ
ルエチレンは撥水剤であり、リン酸をはじくという性質
を有する。
In order to prevent the movement of phosphoric acid, it is highly desirable that the matrix is made of a material that has a high phosphoric acid retention capacity and absorbs phosphoric acid, that is, a material that has a high affinity for phosphoric acid. Silicon carbide and phosphoric acid have a poor affinity, but polytetrafluoroethylene used as a binder is a water repellent and has the property of repelling phosphoric acid.

したがって、ポリテトラフルオルエチレンを用いると、
リン酸保持力及びリン酸吸収力が小さくなるという問題
がある。
Therefore, using polytetrafluoroethylene,
There is a problem that the phosphoric acid retention capacity and the phosphoric acid absorption capacity become small.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は前記した従来技術の有する欠点を除去し
、リン酸保持力及びリン酸吸収力の大きい優れた性能を
有するマトリックスを備えた燃料電池を提供するにある
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above and to provide a fuel cell equipped with a matrix having excellent performance in terms of phosphoric acid retention and phosphoric acid absorption.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の要点はリン酸との親和性に富む物質のみでリン
酸を保持するマトリックスを構成することにある、すな
わち、高温のリン酸中で安定に存在し、それ自身の粒子
径が小さく、かつ安定化する前に結着作用を有する物質
でマトリックスを構成するものであり、粒子径を小さく
することによって、空隙部の孔径を小さくシ、毛管力を
強めてリン酸保持力及びリン酸吸収力を大きくするもの
である。本発明はこの目的に適する物質としてリン酸塩
を見い出し、リン酸を保持するKJしたマトリックスの
構造を明らかにしたものである。本発明で用いられるリ
ン酸塩は、周期律表の第2族。
The key point of the present invention is to configure a matrix that holds phosphoric acid only with substances that have a high affinity for phosphoric acid. The matrix is made up of a substance that has a binding effect before being stabilized, and by reducing the particle size, the pore size of the voids is reduced and the capillary force is strengthened, increasing phosphoric acid retention and phosphoric acid absorption. It increases power. The present invention has discovered phosphate as a substance suitable for this purpose and clarified the structure of a KJ matrix that retains phosphoric acid. The phosphate used in the present invention belongs to Group 2 of the periodic table.

第3族及び第4族元素のうちの少なくとも1種類とリン
酸との化合物である。これらの化合物の中で、リン酸ジ
ルコニウム、リン酸チタン、リン酸スズ、リン酸アルミ
ニウム、リン酸ケイ素がとくに本発明には適する。
It is a compound of at least one kind of Group 3 and Group 4 elements and phosphoric acid. Among these compounds, zirconium phosphate, titanium phosphate, tin phosphate, aluminum phosphate, and silicon phosphate are particularly suitable for the present invention.

本発明によるマトリックスの構造は第1図にモデルを示
すように、リン酸塩1がお互に一部結着し、小孔2を多
数有する板状になったものでおる第1図では電極3と一
体化した構造になっているが、リン酸塩だけで板状にな
っていてもさしつかえない。本発明のマトリックスを形
成させる方法としては、周期律表の第2族、第3族及び
第4族元素の塩や酸化物粉末を薄板状にし、リン酸を含
浸して反応させ、リン酸塩にするものである。ここで生
成するリン酸塩は固化する前にお互に一部結着する作用
を有している。例えば、酸化ジルコニウムを用いるとき
には、酸化ジルコニウム粉末を薄板状にしておき、リン
酸を含浸したのち加熱すると多孔質のマトリックス板を
得ることができる。また、他の方法として、酸化ジルコ
ニウムとり゛ン酸を混練し、ペースト状にしたものを板
状に成形後、加熱して多孔質のリン酸ジルコニウム力ら
なるマトリックスを作る方法、及びペースト状した多孔
質のリン酸ジルコニウムからなるマトリックスを作る方
法がある。本発明ではいずれの方法でもよく、また、−
例として酸化ジルコニウムを記したが、チタン、スズ、
ケイ素、アルミニウムなどの酸化物も同様に用いること
ができる。
The structure of the matrix according to the present invention is as shown in the model in Fig. 1, in which phosphates 1 are partially bonded to each other, forming a plate shape with many small holes 2. Although it has a structure that is integrated with 3, it is also possible to have a plate-like structure made of only phosphate. The method of forming the matrix of the present invention is to form a thin plate of salts or oxide powders of Group 2, Group 3, and Group 4 elements of the periodic table, impregnate them with phosphoric acid, and react with them. It is something to do. The phosphates produced here have the function of partially binding each other before solidifying. For example, when using zirconium oxide, a porous matrix plate can be obtained by forming the zirconium oxide powder into a thin plate, impregnating it with phosphoric acid, and then heating it. Another method is to knead zirconium oxide and acetic acid to make a paste, form it into a plate shape, and then heat it to create a matrix made of porous zirconium phosphate. One method is to create a porous zirconium phosphate matrix. In the present invention, any method may be used, and -
Zirconium oxide was mentioned as an example, but titanium, tin,
Oxides of silicon, aluminum, etc. can be used similarly.

以下、本発明を実施例に従って詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail according to examples.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

実施例(1) リン酸と反応してリン酸塩を作る物質として酸化ジルコ
ニウムを取り上げた。平均粒子径1μmの酸化ジルコニ
ウム100gと濃度100チに濃縮したリン酸160g
をポリテトラフルオロエチレンビー力内で充分混練し、
ペースト状物質を作った。次にこのペースト状物質をリ
プ付電柩の触媒層側に厚さ0.2〜0.3flになるよ
うに塗布した。
Example (1) Zirconium oxide was taken up as a substance that reacts with phosphoric acid to produce phosphate. 100g of zirconium oxide with an average particle size of 1μm and 160g of phosphoric acid concentrated to a concentration of 100%
Thoroughly knead the polytetrafluoroethylene under pressure,
A paste-like substance was made. Next, this paste-like substance was applied to the catalyst layer side of the electric coffin with a lip to a thickness of 0.2 to 0.3 fl.

電極の寸法は10の角のものを用いた。表面に酸化ジル
コニウムと9ノ酸のペーストを塗布した電極を雰囲気焼
成炉に入れ、窒素を流しながら150Cで2h、次いで
23QCで20h加熱して、リン酸と酸化ジルコニウム
を完全に反応させて、リン酸ジルコニウムにした。この
とき、リン酸ジルコニウムが結晶化する前に一部が・(
インダーとして作用し、電極上に電極と一体化したマト
リックス層を形成した。これを用いた燃料電池の構成要
素を第2図に示す。第2図において、4が@1図に示し
たリン酸塩1に相当するもので、本実施例ではリン酸ジ
ルコニウムからなる多孔質のリン酸保持マトリックスで
ある。このリン酸保持マトリックスは触媒層5及びリプ
付基板6からなる電極と一体化して作られている。なお
、他の面には、同様に触媒層5a及びリブ付基板63か
らなる電極が押しあてられる。そして、さらにセ・くレ
ータ7及び7aが押しあてられて、単位セルを構成する
。電解質であるリン酸は電池を組立てる前にリン酸保持
マトリックス中に含浸されろうこのようにして作つ九電
池を用い、電流密度220mA/1−tl、温度205
C,ガス圧力1ataで連続運転したときの電池電圧の
経時変化を第3図に示す。第3図において人で示したも
のが本発明によるリン酸保持マトリックスを用いたもの
であり、Bで示したものが従来のリン酸保持マトリック
スを用いたものである。第3図から明らかなように、本
発明のリン酸保持マトリックスを用いると、リン酸保持
力が強くなるので、発電中のリン酸減少が抑制され、リ
ン酸の補給間隔が長くなるとともに、リン酸を補給した
とき、すみやかにリン酸保持マトリックス中にリン酸を
吸収するので、電池電圧の経時変化が小さくなることが
わかった。
The size of the electrode used was 10 square. The electrode, whose surface was coated with a paste of zirconium oxide and 9-acid, was placed in an atmospheric firing furnace and heated at 150C for 2 hours while flowing nitrogen, then heated at 23QC for 20 hours to completely react the phosphoric acid and zirconium oxide and release phosphorus. Made into acid zirconium. At this time, before the zirconium phosphate crystallizes, some of it
It acted as an inder and formed a matrix layer on the electrode that was integrated with the electrode. FIG. 2 shows the components of a fuel cell using this. In FIG. 2, numeral 4 corresponds to the phosphate 1 shown in FIG. This phosphoric acid holding matrix is made integrally with an electrode consisting of a catalyst layer 5 and a lip-attached substrate 6. Note that an electrode consisting of the catalyst layer 5a and the ribbed substrate 63 is similarly pressed against the other surface. Then, the separators 7 and 7a are further pressed against each other to form a unit cell. The electrolyte, phosphoric acid, was impregnated into the phosphoric acid retention matrix before assembling the cell, using nine cells made in this way, at a current density of 220 mA/1-tl, and a temperature of 205 mA/1-tl.
Figure 3 shows the change in battery voltage over time during continuous operation at a gas pressure of 1 ata. In FIG. 3, the phosphoric acid retention matrix shown by humans is used, and the phosphoric acid retention matrix shown by B is used. As is clear from FIG. 3, when the phosphoric acid retention matrix of the present invention is used, the phosphoric acid retention capacity becomes stronger, so the decrease in phosphoric acid during power generation is suppressed, the phosphoric acid replenishment interval becomes longer, and the phosphoric acid retention matrix becomes stronger. It was found that when acid is replenished, the phosphoric acid is quickly absorbed into the phosphoric acid retention matrix, which reduces the change in battery voltage over time.

実施例(2) リン酸と反応してリン酸塩を作る物質として、酸化チタ
ンを取り上げた。平均粒子径2μmの酸化チタン100
gと濃度100%に濃縮したリン酸245gをポリテト
ラフルオロエチレンビー力内で充分混練し、ペースト状
物質を作った。その後は実施例(1)と同様に電極上に
厚さ0.2〜0.3 mになるようにペーストを塗布し
た。次いで、雰囲気焼成炉に入れ、窒素を流しながら1
50Cで2h、その後260Cで20h加熱して、リン
酸と酸化チタンとの反応を完了させ、リン酸チタンにし
た。この方法によって、実施例(1)と同様に電極と一
体化したリン酸チタンからなるリン酸保持マトリックス
を得ることができた。これを用いて、実施倒位)と同じ
構造の電池で、同一条件で連続運転したときの電池電圧
の経時変化を第4図にCで示す。第4図KBで示したの
は、第3図に示したと同様、従来のリン酸保持マトリッ
クスを用いたときの結果である。本実施例でも実施例(
1)と同様に優れた結果が得られた。
Example (2) Titanium oxide was taken up as a substance that reacts with phosphoric acid to produce phosphate. Titanium oxide 100 with an average particle size of 2 μm
g and 245 g of phosphoric acid concentrated to 100% were sufficiently kneaded in polytetrafluoroethylene to form a paste-like substance. Thereafter, a paste was applied onto the electrodes to a thickness of 0.2 to 0.3 m in the same manner as in Example (1). Next, it was placed in an atmosphere firing furnace and heated for 1 hour while flowing nitrogen.
The mixture was heated at 50C for 2 hours and then at 260C for 20 hours to complete the reaction between phosphoric acid and titanium oxide to form titanium phosphate. By this method, it was possible to obtain a phosphoric acid retention matrix made of titanium phosphate integrated with the electrode, as in Example (1). Using this, the change in battery voltage over time when a battery with the same structure as in the actual test was operated continuously under the same conditions is shown by C in FIG. FIG. 4 KB shows the results when a conventional phosphate retention matrix was used, similar to that shown in FIG. In this example, the example (
Similar to 1), excellent results were obtained.

実施例(3) 実施例(1)で用いた酸化ジルコニウムにかえて、酸化
スズを用いた。平均粒子径2μmの酸化スズ100gと
濃度100チに濃縮したリン酸130gとをポリテトラ
フルオロエチレンピーカ内で混練し、ペースト状物を作
った。その後は実施例(2)と同一条件でリン酸保持マ
トリックスを得た。このリン酸保持マトリックスを用い
た電池を実施例(1)と同一条件で連続運転したときの
結果を第5図にDで示す。Bは従来のリン酸保持マトリ
ックスを用いたときのものである。第5図からも本発明
による方法が優れていることがわかる。
Example (3) Tin oxide was used in place of the zirconium oxide used in Example (1). 100 g of tin oxide having an average particle diameter of 2 μm and 130 g of phosphoric acid concentrated to a concentration of 100% were kneaded in a polytetrafluoroethylene peaker to form a paste. Thereafter, a phosphoric acid retention matrix was obtained under the same conditions as in Example (2). The results obtained when a battery using this phosphoric acid retention matrix was continuously operated under the same conditions as in Example (1) are shown by D in FIG. B is when a conventional phosphate retention matrix is used. It can also be seen from FIG. 5 that the method according to the present invention is superior.

実施例(4) 平均粒子径1μmの酸化ジルコニウム粉末6gを10c
r11角で厚さ約0.3 w K加圧した。圧力は20
 oKg/aAとし、形をくずさないためにポリテトラ
フルオロエチレン板を下にあてた。この加圧成形物に濃
度100チに濃縮したリン酸9.6gを含浸させ、空気
中150Cで2h、次いで230Cで20h加熱して、
リン酸と酸化ジルコニウムを反応させ、リン酸ジルコニ
ウムの多孔質薄板を作った。これを実施例(1)で示し
たと同様な方法で電極間に設置し、リン酸保持マトリッ
クスとして用いた、電池として測定した性能は第3図に
示した結果と同様でめった。
Example (4) 10c of 6g of zirconium oxide powder with an average particle size of 1μm
A pressure of about 0.3 wK was applied to the r11 corner. The pressure is 20
oKg/aA, and a polytetrafluoroethylene plate was placed underneath to keep the shape intact. This pressure-molded product was impregnated with 9.6 g of phosphoric acid concentrated to a concentration of 100%, heated in air at 150C for 2 hours, then at 230C for 20 hours,
A porous thin plate of zirconium phosphate was created by reacting phosphoric acid with zirconium oxide. This was placed between electrodes in the same manner as shown in Example (1) and used as a phosphoric acid retention matrix, and the performance measured as a battery was similar to the results shown in FIG. 3.

実施例(5) 微細な酸化チタン粉末7gt−10z角で厚さ約0.3
mに加圧したう加圧法は実施例(4)と同じである。こ
の加圧成形物に濃度100チに濃縮したリン酸17gを
含浸後、空気中150Cで2b、その後260Cで2Q
h加熱して、リン酸と酸化チタンを反応させて、多孔質
なリン酸チタンからなるリン酸保持マトリックス板を得
た。
Example (5) Fine titanium oxide powder 7gt-10z square with a thickness of about 0.3
The pressurization method for applying pressure to m is the same as in Example (4). After impregnating this pressure-molded product with 17 g of phosphoric acid concentrated to a concentration of 100%, it was heated to 2B at 150C in air, then 2Q at 260C.
h to react with phosphoric acid and titanium oxide to obtain a phosphoric acid-retaining matrix plate made of porous titanium phosphate.

実施例(6) 微細な酸化スズ粉末Logを10α角で厚さ約0.3m
に加圧した。加圧法は実施例(4)と同じにした。この
加圧成形物に濃度100mに濃縮したリン酸13gを含
浸させ、実施例(5)と同一条件で加熱して、多孔質な
リン酸スズからなるリン酸保持マトリックス板を得た。
Example (6) Fine tin oxide powder Log with a thickness of about 0.3 m at a 10α angle
Pressure was applied. The pressurization method was the same as in Example (4). This press-molded product was impregnated with 13 g of phosphoric acid concentrated to a concentration of 100 m, and heated under the same conditions as in Example (5) to obtain a phosphoric acid retention matrix plate made of porous tin phosphate.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、従来のリン酸保持
マトリックスを用いたものより、電池電圧の経時変化が
小さく、長寿命の燃料電池を作ることができる。このよ
うに改良される理由としては、リン酸塩がリン酸との親
和性に富み、保持力が大きくなったためと考えられる。
As explained above, according to the present invention, it is possible to produce a fuel cell with a longer life and less change over time in cell voltage than a fuel cell using a conventional phosphoric acid retention matrix. The reason for this improvement is thought to be that the phosphate salt has a high affinity with phosphoric acid and has a large retention force.

なお、本発明の実施例では、単独の物質を用いたが、こ
れらを混合したものでもよく、また、アルミニウムやケ
イ素を用いることもできる。
In the examples of the present invention, a single substance was used, but a mixture of these substances may be used, and aluminum or silicon may also be used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のリン酸保持マトリックスをモデル化し
た概略図、第2図は本発明によるリン酸保持マトリック
スを用いた燃料電池の斜視図、第3図、第4図及び第5
図は本発明によるリン酸保持マトリックスを用いた燃料
電池の連続運転性能を従来のものと比較して示した特性
図である。 1・・・リン酸塩、2・・・小孔、3・・・電極、4・
・・リン酸保持マトリックス、5.5a・・・触媒層、
6.6a単位室う世電圧(Vジ
FIG. 1 is a schematic diagram modeling the phosphoric acid retention matrix of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a fuel cell using the phosphoric acid retention matrix of the present invention, and FIGS. 3, 4, and 5.
The figure is a characteristic diagram showing the continuous operation performance of a fuel cell using a phosphoric acid retention matrix according to the present invention in comparison with a conventional one. 1... Phosphate, 2... Small pore, 3... Electrode, 4...
... Phosphoric acid retention matrix, 5.5a... Catalyst layer,
6.6a unit room voltage (V diode)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一対のガス拡散電極の間にリン酸を保持するマトリ
ックスを有する燃料電池において、前記マトリックスが
多孔質で薄板の形状を有するリン酸塩で構成され、該マ
トリックスの空隙部にリン酸が保持されたことを特徴と
する燃料電池。 2、特許請求の範囲第1項において、前記リン酸塩が周
期律表の第2族、第3族、および第4族元素の少なくと
も1種とリン酸の化合物であることを特徴とする燃料電
池。 3、特許請求の範囲第1項において、前記リン酸塩がリ
ン酸ジルコニウムからなることを特徴とする燃料電池。 4、特許請求の範囲第1項において、前記リン酸塩がリ
ン酸チタンからなることを特徴とする燃料電池。 5、特許請求の範囲第1項において、前記リン酸塩がリ
ン酸スズからなることを特徴とする燃料電池。 6、一対のガス拡散電極の間にリン酸を保持するマトリ
ックスを有する燃料電池において、前記電極と一体化し
た状態になつているリン酸塩よりなるマトリックスの空
隙部にリン酸が保持されたことを特徴とする燃料電池。 7、特許請求の範囲第6項において、前記リン酸塩が周
期律表の第2族、第3族、及び第4族元素の少なくとも
1種類の塩または酸化物とリン酸の反応物であることを
特徴とする燃料電池。 8、特許請求の範囲第6項において、前記電極とリン酸
塩を一体化する手段が、酸化ジルコニウムとリン酸の混
練物を電極上に塗布後、加熱して反応させることにより
なることを特徴とする燃料電池。 9、特許請求の範囲第6項において、前記電極とリン酸
塩を一体化する手段が、酸化チタンとリン酸の混練物を
電極上に塗布後、加熱して反応させることによりなるこ
とを特徴とする燃料電池。 10、特許請求の範囲第6項において、前記電極とリン
酸塩を一体化する手段が、酸化スズとリン酸の混練物を
電極上に塗布後、加熱して反応させることよりなること
を特徴とする燃料電池。 11、一対のガス拡散電極の間に電解質であるリン酸を
保持する型の燃料電池において、リン酸塩の一部がお互
に結着した状態で多孔質な板の形状になつたマトリック
ス中にリン酸が保持されることを特徴とする燃料電池。 12、一対のガス拡散電極の間に電解質であるリン酸を
保持する型の燃料電池において、周期律表の第2族、第
3族および第4族元素のうちの少なくとも1種類の塩ま
たは酸化物粉末を板状に成形したのち、リン酸と反応さ
せて板状になつたリン酸塩からなるマトリックス中にリ
ン酸が保持されることを特徴とする燃料電池。 13、特許請求の範囲第12項において、前記酸化物が
酸化ジルコニウムであることを特徴とする燃料電池。 14、特許請求の範囲第12項において、前記酸化物が
酸化チタンであることを特徴とする燃料電池。 15、特許請求の範囲第12項において、前記酸化物が
酸化スズであることを特徴とする燃料電池。
[Claims] 1. In a fuel cell having a matrix holding phosphoric acid between a pair of gas diffusion electrodes, the matrix is composed of a porous thin plate-shaped phosphate, and the voids in the matrix are A fuel cell characterized in that phosphoric acid is retained in a portion of the fuel cell. 2. The fuel according to claim 1, wherein the phosphate is a compound of phosphoric acid and at least one of Group 2, Group 3, and Group 4 elements of the periodic table. battery. 3. The fuel cell according to claim 1, wherein the phosphate is made of zirconium phosphate. 4. The fuel cell according to claim 1, wherein the phosphate is made of titanium phosphate. 5. The fuel cell according to claim 1, wherein the phosphate is made of tin phosphate. 6. In a fuel cell having a matrix that holds phosphoric acid between a pair of gas diffusion electrodes, phosphoric acid is held in the voids of the matrix made of phosphate that is integrated with the electrodes. A fuel cell featuring: 7. In claim 6, the phosphate is a reaction product of a salt or oxide of at least one of Group 2, Group 3, and Group 4 elements of the periodic table and phosphoric acid. A fuel cell characterized by: 8. Claim 6, characterized in that the means for integrating the electrode and the phosphate is by applying a kneaded mixture of zirconium oxide and phosphoric acid onto the electrode, and then heating and reacting the mixture. fuel cell. 9. Claim 6, characterized in that the means for integrating the electrode and the phosphate is by applying a kneaded mixture of titanium oxide and phosphoric acid onto the electrode, and then heating and reacting the mixture. fuel cell. 10. Claim 6, characterized in that the means for integrating the electrode and the phosphate includes applying a kneaded mixture of tin oxide and phosphoric acid onto the electrode, and then heating and reacting the mixture. fuel cell. 11. In a fuel cell that holds phosphoric acid as an electrolyte between a pair of gas diffusion electrodes, some of the phosphates are bonded to each other in a porous plate-like matrix. A fuel cell characterized in that phosphoric acid is retained in the fuel cell. 12. In a fuel cell of a type in which phosphoric acid as an electrolyte is held between a pair of gas diffusion electrodes, a salt or oxidation of at least one of Group 2, Group 3, and Group 4 elements of the periodic table is used. 1. A fuel cell characterized in that phosphoric acid is held in a matrix made of a phosphate formed by forming a powder into a plate shape and then reacting with phosphoric acid to form a plate shape. 13. The fuel cell according to claim 12, wherein the oxide is zirconium oxide. 14. The fuel cell according to claim 12, wherein the oxide is titanium oxide. 15. The fuel cell according to claim 12, wherein the oxide is tin oxide.
JP59199591A 1984-09-26 1984-09-26 Fuel cell Pending JPS6178065A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59199591A JPS6178065A (en) 1984-09-26 1984-09-26 Fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59199591A JPS6178065A (en) 1984-09-26 1984-09-26 Fuel cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6178065A true JPS6178065A (en) 1986-04-21

Family

ID=16410392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59199591A Pending JPS6178065A (en) 1984-09-26 1984-09-26 Fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6178065A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62241264A (en) * 1986-04-10 1987-10-21 Fuji Electric Co Ltd Phosphoric acid impregnation method to fuel cell gas diffusion electrode
US5172093A (en) * 1990-11-22 1992-12-15 Fujitsu Ten Limited Alarming system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62241264A (en) * 1986-04-10 1987-10-21 Fuji Electric Co Ltd Phosphoric acid impregnation method to fuel cell gas diffusion electrode
US5172093A (en) * 1990-11-22 1992-12-15 Fujitsu Ten Limited Alarming system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002538597A5 (en)
US3549423A (en) Method for manufacturing foam type electrode
JPS58156B2 (en) Fuel cell with electrolyte retention matrix made of silicon carbide
JP2002542590A (en) Membrane electrode unit for self-humidifying fuel cell, manufacturing method and fuel cell
CA1193652A (en) Fuel cell
US4687715A (en) Zirconium pyrophosphate matrix layer for electrolyte in a fuel cell
US5266177A (en) Process for preparing reaction layer of gas permeable electrode
JPH10334922A (en) Solid high polymer fuel cell and its manufacture
JPS6178065A (en) Fuel cell
JPS6046515B2 (en) Method for manufacturing electrolyte retention matrix for fuel cells
JP3428079B2 (en) Energy conversion device, fuel cell, and method of manufacturing fuel cell
JP2633522B2 (en) Fuel cell
JPH0665036B2 (en) Gas diffusion electrode and manufacturing method thereof
JPS60150558A (en) Production method of fuel electrode for melted carbonate type fuel cell
JPS6240822B2 (en)
JPH0668899A (en) Polymer solid electrolyte electrochemical cell
JPH1074529A (en) Fused carbonate type fuel cell and its manufacture
JPH03105863A (en) Carbonaceous composite member of fuel cell and its manufacture
JPS61260555A (en) Compounded constituent element for internal reforming type fuel cell
JP2944097B2 (en) Molten carbonate fuel cell
JPH09306527A (en) Fuel cell
JPH0766810B2 (en) Fuel cell
JPS63298969A (en) Manufacture of fuel cell electrode
JPH0498766A (en) Manufacture of fuel electrode for solid electrolyte fuel cell
JPH0711962B2 (en) Method for manufacturing gas diffusion electrode