JPS6210876A - 液体燃料電池 - Google Patents
液体燃料電池Info
- Publication number
- JPS6210876A JPS6210876A JP60148308A JP14830885A JPS6210876A JP S6210876 A JPS6210876 A JP S6210876A JP 60148308 A JP60148308 A JP 60148308A JP 14830885 A JP14830885 A JP 14830885A JP S6210876 A JPS6210876 A JP S6210876A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- electrode
- chamber
- fuel electrode
- air
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
-
- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
-
- 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
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は簡潔イ【構成で温度暴走を抑え電気変換効率を
向上さｔ！だ液体燃料電池に関する。
向上さｔ！だ液体燃料電池に関する。
（従来技術）
従来より燃料電池は知られているが、最近メタノールな
どを燃料として用いる液体燃料電池が自動車の電源とし
て従来のバッテリに代りまたはバッテリと（Ｊｆ用する
ことが考えられている。
どを燃料として用いる液体燃料電池が自動車の電源とし
て従来のバッテリに代りまたはバッテリと（Ｊｆ用する
ことが考えられている。
液体燃料電池は、電解液を入れた電槽内に燃料極と空気
極（酸素極ともいう）とを隔膜を隔てて配置してあり、
下記の電気化学反応により起電力を取り出している。
極（酸素極ともいう）とを隔膜を隔てて配置してあり、
下記の電気化学反応により起電力を取り出している。
燃料極： Ｃ１１３０１１＋１１２０−ＣＯ２＋６１Ｉ
＋６ｅ−空気極： ３／２ ０２ ＋ｆｉｌｌ
−１６８−→３１１２０ところで燃料電池を外部負荷に
接続すると、電池の内部抵抗（主に電解液による抵抗）
に起因するジュール熱が発生するが、これによって電池
湿度は徐々に上昇り−る。一方、水素イオンを選択的に
透過させるイオン交換膜よりなる隔膜は、微小なピンホ
ールを有しているため、燃料極液室のメタノールも多少
空気極液室（Ｊ拡散透過する。前述した電池の昇温にと
もなって、このメタノールの拡散透過速度も増大する。
＋６ｅ−空気極： ３／２ ０２ ＋ｆｉｌｌ
−１６８−→３１１２０ところで燃料電池を外部負荷に
接続すると、電池の内部抵抗（主に電解液による抵抗）
に起因するジュール熱が発生するが、これによって電池
湿度は徐々に上昇り−る。一方、水素イオンを選択的に
透過させるイオン交換膜よりなる隔膜は、微小なピンホ
ールを有しているため、燃料極液室のメタノールも多少
空気極液室（Ｊ拡散透過する。前述した電池の昇温にと
もなって、このメタノールの拡散透過速度も増大する。
通常、この拡散透過したメタノールは、空気極上で気体
酸素により触媒燃焼（Ｃ１１３０１１＋３／２０２→Ｃ
Ｏ２＋−２１１２０） Ｌ、消費されるこの燃焼は上述
した電気化学反応ど責なり熱化学反応であり、発熱を伴
イｉうため電池温ｒαはさらに上昇する。
酸素により触媒燃焼（Ｃ１１３０１１＋３／２０２→Ｃ
Ｏ２＋−２１１２０） Ｌ、消費されるこの燃焼は上述
した電気化学反応ど責なり熱化学反応であり、発熱を伴
イｉうため電池温ｒαはさらに上昇する。
一方、電池温石の４−胃に伴ないメタノールの拡散逸過
速度も増大し、これによってメタノールの空気極液室へ
の拡散が促進され空気極上の触媒燃焼が加速される。こ
の悪循環により電池温度は暴走し、メタノール燃Ｈの電
気エネルギーへの変換効率は次第に低下する。
速度も増大し、これによってメタノールの空気極液室へ
の拡散が促進され空気極上の触媒燃焼が加速される。こ
の悪循環により電池温度は暴走し、メタノール燃Ｈの電
気エネルギーへの変換効率は次第に低下する。
この問題を解決するための液体燃料電池の温度制御方式
としていくつか提案されている（実開昭５９−１１５５
７＝１および実開昭５９１１７０６７）。
としていくつか提案されている（実開昭５９−１１５５
７＝１および実開昭５９１１７０６７）。
これらの制御方式は電解液を外部循環さＶて放熱しその
温度を低下さ１！たり、あるいは空気極側に設けたブロ
アーによって空気極に空気を送り込んで冷却し電解液温
度を低下さけるーｂのである。
温度を低下さ１！たり、あるいは空気極側に設けたブロ
アーによって空気極に空気を送り込んで冷却し電解液温
度を低下さけるーｂのである。
しかしながら、このような従来の温度制御方式にあって
は、ポンプヤブロアーなどの補機を用いるためシステム
が大型化あるいは複相化し、ぞのため燃料電池により発
生した電気エネルギーが補機によって消費される割合か
人ぎく、燃わ１の利用効率が低いという問題があった。
は、ポンプヤブロアーなどの補機を用いるためシステム
が大型化あるいは複相化し、ぞのため燃料電池により発
生した電気エネルギーが補機によって消費される割合か
人ぎく、燃わ１の利用効率が低いという問題があった。
（発明の目的および構成）
本発明は上記の点にかんがみてなされたらのＣ１液体燃
利電池の温度暴走を簡潔な構成で防止することを目的と
し、そのために空気１〜液室内に補助燃料極を設け、空
気極液室内の温石か所定温度以上となったとき、該補助
燃料極を伯動ざＶで燃１：１極液室から空気極液室へ拡
散透過してきたメタノールを消費し、ぞの濃度を低下さ
ｔ！、空気極上のメタノールの触媒燃焼を抑Ｉｌｌ Ｌ
／て温度暴走を防＋Ｌするように構成した。
利電池の温度暴走を簡潔な構成で防止することを目的と
し、そのために空気１〜液室内に補助燃料極を設け、空
気極液室内の温石か所定温度以上となったとき、該補助
燃料極を伯動ざＶで燃１：１極液室から空気極液室へ拡
散透過してきたメタノールを消費し、ぞの濃度を低下さ
ｔ！、空気極上のメタノールの触媒燃焼を抑Ｉｌｌ Ｌ
／て温度暴走を防＋Ｌするように構成した。
（実施例）
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明による液体燃料電池の一実施例の概略線
図であり、１は液体煉石電池の電槽、２は電槽１を２つ
の液室に１１切る隔膜であり、３はその１つの燃料極液
室で、ここには希齢酸（１０〜３Ｑｗｔ％）とメタノー
ル（２〜１０ｗｔ％）との混合溶液が入っている。４は
空気極液室であり、希硫酸（１０〜３０ｗｔ％）が入っ
ている。５（Ｊ１燃利メタノールを電気化学的に酸化す
る燃料極である。６は空気極液室４内に設Ｃ−Ｊ ／こ
補助燃料極であり、５０〜１００メツシュ程度の耐蝕性
金属金鋼等に白金、スズ等の電極触媒が微量に］−ティ
ングしである。７は空気極、８は補助燃ｒ３１極６と空
気極７との接触を防止するためのプラスチック性のフィ
ルタであり、孔あきとなっているため電解液は自由に移
動できる。９は燃料であるメタノールの取入口である。
図であり、１は液体煉石電池の電槽、２は電槽１を２つ
の液室に１１切る隔膜であり、３はその１つの燃料極液
室で、ここには希齢酸（１０〜３Ｑｗｔ％）とメタノー
ル（２〜１０ｗｔ％）との混合溶液が入っている。４は
空気極液室であり、希硫酸（１０〜３０ｗｔ％）が入っ
ている。５（Ｊ１燃利メタノールを電気化学的に酸化す
る燃料極である。６は空気極液室４内に設Ｃ−Ｊ ／こ
補助燃料極であり、５０〜１００メツシュ程度の耐蝕性
金属金鋼等に白金、スズ等の電極触媒が微量に］−ティ
ングしである。７は空気極、８は補助燃ｒ３１極６と空
気極７との接触を防止するためのプラスチック性のフィ
ルタであり、孔あきとなっているため電解液は自由に移
動できる。９は燃料であるメタノールの取入口である。
１０は空気極液室４内の温度を検出する温度センサ、１
１は補助燃料極６を作動させるスイッチであり、通常は
オフしている。
１は補助燃料極６を作動させるスイッチであり、通常は
オフしている。
１２は温度センサ１０により検出された温度に応じてス
イッチ１１をオン／オフさせる」ントローラである。
イッチ１１をオン／オフさせる」ントローラである。
以上のように構成すると、燃料極液室３から隔膜２を通
って空気極液室４へ拡散透過するメタノールが空気極７
上で触媒燃焼し、空気極液室４内の温度が上昇するが、
この温度は温度センサ１０によって検出されコントロー
ラ１２に伝えられ、液室温度が所定温度以上になると、
］コントローラ２からの指令でスイッチ１１がオンされ
る。これにより、主燃料極５に加えて補助燃料極６が作
−５＝ 動し、この燃料極板−にで電気化学反応＜ＣＩ＋３０旧
Ｈ２０−＋ＣＯ２十６１１＋−１−６ｅ−）を起こし、
空気４〜液室４内のメタノールが消費され、メタノール
ｆｌｌｆｆｙは低下し、空気極７−Ｌの触媒燃焼は抑制
され、空気極液室４内の温度は低下する。空気極液室４
の温度が所定温度以下になると、］ント［１−ラ１２か
らの指令でスイッチ１１がオフされて、補助燃料極６の
作動は停止し、主燃料極５だけが作動することになる。
って空気極液室４へ拡散透過するメタノールが空気極７
上で触媒燃焼し、空気極液室４内の温度が上昇するが、
この温度は温度センサ１０によって検出されコントロー
ラ１２に伝えられ、液室温度が所定温度以上になると、
］コントローラ２からの指令でスイッチ１１がオンされ
る。これにより、主燃料極５に加えて補助燃料極６が作
−５＝ 動し、この燃料極板−にで電気化学反応＜ＣＩ＋３０旧
Ｈ２０−＋ＣＯ２十６１１＋−１−６ｅ−）を起こし、
空気４〜液室４内のメタノールが消費され、メタノール
ｆｌｌｆｆｙは低下し、空気極７−Ｌの触媒燃焼は抑制
され、空気極液室４内の温度は低下する。空気極液室４
の温度が所定温度以下になると、］ント［１−ラ１２か
らの指令でスイッチ１１がオフされて、補助燃料極６の
作動は停止し、主燃料極５だけが作動することになる。
以後、同じ動作がくり返えされる。
なお、スイッチ１１の切換の基準となる所定温度は、燃
料利用率の点から／１０〜４５°Ｃが効果的である。
料利用率の点から／１０〜４５°Ｃが効果的である。
上記実施例においては補助燃料極６を主燃料極５に並列
接続したが、必ずしも主燃料極５に接続せず伯の閉回路
に接続してもよい。
接続したが、必ずしも主燃料極５に接続せず伯の閉回路
に接続してもよい。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明においては、空気極液室内
に補助燃料極を設け、空気極液室内の温度が所定温度以
上となったとき補助燃料極を作動させて燃料極液室から
空気極液室へ拡散透過して−〇 − きたメタノールを消費し、ぞの濃度を低下さけ、空気極
上のメタノールの触媒燃焼を抑制するように構成したの
で、従来のポンプやブ［］アーのような冷却用補機を必
要としない簡潔な構成で液体燃料電池の温度暴走を防止
できるという効果が得られる。
に補助燃料極を設け、空気極液室内の温度が所定温度以
上となったとき補助燃料極を作動させて燃料極液室から
空気極液室へ拡散透過して−〇 − きたメタノールを消費し、ぞの濃度を低下さけ、空気極
上のメタノールの触媒燃焼を抑制するように構成したの
で、従来のポンプやブ［］アーのような冷却用補機を必
要としない簡潔な構成で液体燃料電池の温度暴走を防止
できるという効果が得られる。
また、主燃料極だ（プでなく補助燃料極においても電気
エネルギーへの変換を可能としたため変換効率の高い小
型電源とすることかできるという効果がある。
エネルギーへの変換を可能としたため変換効率の高い小
型電源とすることかできるという効果がある。
第１図は本発明による液体燃料電池の構造を示す概略線
図である。
図である。
Claims (1)
- 燃料極液室内に主燃料極を設け、空気極液室内に空気極
、補助燃料極および濃度センサを設け、前記温度センサ
によって検出された空気極液室内の温度が所定温度以上
のとき、前記補助燃料極を作動させるようにしたことを
特徴とする液体燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60148308A JPS6210876A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 液体燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60148308A JPS6210876A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 液体燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6210876A true JPS6210876A (ja) | 1987-01-19 |
Family
ID=15449881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60148308A Pending JPS6210876A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 液体燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6210876A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004127901A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-04-22 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池及びその制御方法 |
| EP1453131A2 (en) * | 2003-02-25 | 2004-09-01 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Fuel cell with internal auxiliary electrode and method of controlling |
| JP2005526356A (ja) * | 2002-01-18 | 2005-09-02 | ハイナー オファルト | 液体払出装置と電気化学電池が連結した装置 |
| JP2008091045A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池 |
-
1985
- 1985-07-08 JP JP60148308A patent/JPS6210876A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005526356A (ja) * | 2002-01-18 | 2005-09-02 | ハイナー オファルト | 液体払出装置と電気化学電池が連結した装置 |
| JP2004127901A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-04-22 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池及びその制御方法 |
| JP4534423B2 (ja) * | 2002-07-30 | 2010-09-01 | アイシン精機株式会社 | 燃料電池の制御方法 |
| EP1453131A2 (en) * | 2003-02-25 | 2004-09-01 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Fuel cell with internal auxiliary electrode and method of controlling |
| EP1453131A3 (en) * | 2003-02-25 | 2004-10-20 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Fuel cell with internal auxiliary electrode and method of controlling |
| US7247400B2 (en) | 2003-02-25 | 2007-07-24 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Fuel cell and method of controlling the same |
| JP2008091045A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池 |
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