JPS6253905B2 - - Google Patents
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- JPS6253905B2 JPS6253905B2 JP57186534A JP18653482A JPS6253905B2 JP S6253905 B2 JPS6253905 B2 JP S6253905B2 JP 57186534 A JP57186534 A JP 57186534A JP 18653482 A JP18653482 A JP 18653482A JP S6253905 B2 JPS6253905 B2 JP S6253905B2
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- JP
- Japan
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- electrode
- reservoir
- electrolyte
- facing
- sealing function
- Prior art date
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- Expired
Links
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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
- H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は燃料電池、特にリザーバから電解質
マトリクスへの電解質の供給機構に関するもので
ある。
マトリクスへの電解質の供給機構に関するもので
ある。
従来、この種の燃料電池としては第１図に示す
ものがあつた。図において、１はガス分離板で燃
料流路２と酸化剤流路３が両面に設けられてい
る。４は燃料電極であり、これに接して５電解質
マトリクスがあり、その上に酸化剤電極６があ
る。７はシールのためのパツキングであり、８は
電解質を保持するリザーバである。それぞれの番
号の(a)がついた部分は電池反応が生じる部分で、
(b)の部分はシール部であり、不透気処理を施した
部分である。
ものがあつた。図において、１はガス分離板で燃
料流路２と酸化剤流路３が両面に設けられてい
る。４は燃料電極であり、これに接して５電解質
マトリクスがあり、その上に酸化剤電極６があ
る。７はシールのためのパツキングであり、８は
電解質を保持するリザーバである。それぞれの番
号の(a)がついた部分は電池反応が生じる部分で、
(b)の部分はシール部であり、不透気処理を施した
部分である。
次に動作について説明する。燃料流路２から供
給された燃料は燃料電極４で酸化され、水素イオ
ンと電子になり、水素イオンは電解質マトリクス
５の反応部分を移動し、酸化剤極６に到着し、酸
化剤流路３から供給される酸化剤と反応して水を
生成する。燃料電極４で生じた電子は外部負荷を
経て酸化剤電極６に流れここでの還元反応に寄与
する中で外部負荷において電気エネルギーとな
る。この反応において、電解質マトリクス５は常
に電解質を保持している必要があり、そのために
電解質溜めとしてのリザーバ８が設けられた。リ
ザーバ８から電解質マトリクス５への電解質の供
給及びガスシールのため、電極の周辺部分は電解
質をしみこませるため親水性となるように処理が
なされている。
給された燃料は燃料電極４で酸化され、水素イオ
ンと電子になり、水素イオンは電解質マトリクス
５の反応部分を移動し、酸化剤極６に到着し、酸
化剤流路３から供給される酸化剤と反応して水を
生成する。燃料電極４で生じた電子は外部負荷を
経て酸化剤電極６に流れここでの還元反応に寄与
する中で外部負荷において電気エネルギーとな
る。この反応において、電解質マトリクス５は常
に電解質を保持している必要があり、そのために
電解質溜めとしてのリザーバ８が設けられた。リ
ザーバ８から電解質マトリクス５への電解質の供
給及びガスシールのため、電極の周辺部分は電解
質をしみこませるため親水性となるように処理が
なされている。
従来の燃料電池は以上のように構成されている
ので、リザーバ８直上の親水性の部分に電解質は
移動するものの電解質マトリクス５への移動は電
極周辺部分４ｂへいつたん移動してから進むた
め、十分な量が行なわれない欠点があり、ひいて
は燃料電池の長期の安定な運転ができなくなる欠
点があつた。
ので、リザーバ８直上の親水性の部分に電解質は
移動するものの電解質マトリクス５への移動は電
極周辺部分４ｂへいつたん移動してから進むた
め、十分な量が行なわれない欠点があり、ひいて
は燃料電池の長期の安定な運転ができなくなる欠
点があつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、ガスシール機能を
有する電極周辺部分に対向するガス分離板部分に
リザーバを設けると共に、上記リザーバに面する
電極部分をガスシール機能を有する上記電極周辺
部分より親水性にすることにより、リザーバと電
解質マトリクス間における電解質の流通を促進
し、電解質を有効にしかも十分な量を供給するこ
とを目的としている。
去するためになされたもので、ガスシール機能を
有する電極周辺部分に対向するガス分離板部分に
リザーバを設けると共に、上記リザーバに面する
電極部分をガスシール機能を有する上記電極周辺
部分より親水性にすることにより、リザーバと電
解質マトリクス間における電解質の流通を促進
し、電解質を有効にしかも十分な量を供給するこ
とを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図をもとに説明す
る。第２図はこの発明による燃料電池の主にこの
発明に関係する部分を示す断面図である。図にお
いて、４，６はそれぞれ燃料電極および酸化剤電
極であり、厚さ400〜500μｍのカーボンペーパー
に触媒層を塗布したものである。４ｂは燃料電極
４の周辺部分で、平均粒径１〜５μｍ程度の微細
な炭化珪素粒子を充填しており、ガスシール機能
を有する。１０はこのガスシール機能を有する燃
料電極４の周辺部分４ｂ内の、リザーバ８に面す
る部分で、平均粒径0.6〜1.0μｍ程度のより微細
な炭化珪素を充填してある。５は電解質マトリク
スで平均粒径１μｍ程度の炭化珪素とバインダで
あるポリテトラフルオロエチレンからなる。その
周辺部分５ｂは中央部５ａよりも平均粒径の小さ
な、例えば0.6〜1.0μｍ程度の炭化珪素が充填さ
れている。また、リザーバ８は、ガスシール機能
を有する電極周辺部分４ｂに対向するガス分離板
部分９に設けられており、フエルト等のリン酸保
持材が入つている。
る。第２図はこの発明による燃料電池の主にこの
発明に関係する部分を示す断面図である。図にお
いて、４，６はそれぞれ燃料電極および酸化剤電
極であり、厚さ400〜500μｍのカーボンペーパー
に触媒層を塗布したものである。４ｂは燃料電極
４の周辺部分で、平均粒径１〜５μｍ程度の微細
な炭化珪素粒子を充填しており、ガスシール機能
を有する。１０はこのガスシール機能を有する燃
料電極４の周辺部分４ｂ内の、リザーバ８に面す
る部分で、平均粒径0.6〜1.0μｍ程度のより微細
な炭化珪素を充填してある。５は電解質マトリク
スで平均粒径１μｍ程度の炭化珪素とバインダで
あるポリテトラフルオロエチレンからなる。その
周辺部分５ｂは中央部５ａよりも平均粒径の小さ
な、例えば0.6〜1.0μｍ程度の炭化珪素が充填さ
れている。また、リザーバ８は、ガスシール機能
を有する電極周辺部分４ｂに対向するガス分離板
部分９に設けられており、フエルト等のリン酸保
持材が入つている。
次に動作について説明する。電解質は毛管現象
にしたがつてポアサイズの大きなものから小さな
ものへと移動する。リザーバ８に面する電極部分
１０はガスシール機能を有する電極周辺部分４ｂ
よりも細かい炭化珪素粒子で形成されているた
め、電解質は上記電極部分１０へ優先的に移動
し、さらにほぼ同一粒子径の炭化珪素で形成され
ている電解質マトリクス周辺部分５ｂへ供給され
る。したがつて、電解質マトリクス５のリン酸保
持を長期にわたつて可能ならしめる。また、電極
周辺部分４ｂは燃料電池組立て時に電解質を含浸
させガスシールの役目を果しているが、リザーバ
８に面する電極部分１０という電解質補充層があ
るためそのガスシール性はより信頼性の高いもの
となる。さらに、リザーバ８に面する電極部分１
０という空間的に特定の部分を設けることによ
り、従来の場合に見られたリザーバ８内に貯蔵で
きる電解質量の制約あるいは不十分さを補ない、
リザーバ機能を有効に高度に効かしていることに
なる。
にしたがつてポアサイズの大きなものから小さな
ものへと移動する。リザーバ８に面する電極部分
１０はガスシール機能を有する電極周辺部分４ｂ
よりも細かい炭化珪素粒子で形成されているた
め、電解質は上記電極部分１０へ優先的に移動
し、さらにほぼ同一粒子径の炭化珪素で形成され
ている電解質マトリクス周辺部分５ｂへ供給され
る。したがつて、電解質マトリクス５のリン酸保
持を長期にわたつて可能ならしめる。また、電極
周辺部分４ｂは燃料電池組立て時に電解質を含浸
させガスシールの役目を果しているが、リザーバ
８に面する電極部分１０という電解質補充層があ
るためそのガスシール性はより信頼性の高いもの
となる。さらに、リザーバ８に面する電極部分１
０という空間的に特定の部分を設けることによ
り、従来の場合に見られたリザーバ８内に貯蔵で
きる電解質量の制約あるいは不十分さを補ない、
リザーバ機能を有効に高度に効かしていることに
なる。
なお、上記実施例においては燃料電極４に対向
するガス分離板部分９にリザーバ８を、従つてリ
ザーバ８に面する電極部分１０も燃料電極４に設
けた場合について説明したが、酸化剤電極６に対
向するガス分離板１にリザーバ８をさらにこのリ
ザーバ８に面する酸化剤電極６に電極部分１０を
設けてもよい。
するガス分離板部分９にリザーバ８を、従つてリ
ザーバ８に面する電極部分１０も燃料電極４に設
けた場合について説明したが、酸化剤電極６に対
向するガス分離板１にリザーバ８をさらにこのリ
ザーバ８に面する酸化剤電極６に電極部分１０を
設けてもよい。
以上のように、この発明によれば、ガスシール
機能を有する電極周辺部分に対向するガス分離板
部分にリザーバを設けると共に、上記リザーバに
面する電極部分をガスシール機能を有する上記電
極周辺部分より親水性にしたので、リザーバと電
解質マトリクス間における電解質の流通が促進で
き、電解質を有効にしかも十分な量が供給できる
効果がある。
機能を有する電極周辺部分に対向するガス分離板
部分にリザーバを設けると共に、上記リザーバに
面する電極部分をガスシール機能を有する上記電
極周辺部分より親水性にしたので、リザーバと電
解質マトリクス間における電解質の流通が促進で
き、電解質を有効にしかも十分な量が供給できる
効果がある。
第１図は従来の燃料電池の主要部を示す断面
図、第２図はこの発明による燃料電池の主要部を
示す断面図である。 図において、１はガス分離板、４は燃料電極、
４ｂはガスシール機能を有する電極周辺部分、５
は電解質マトリクス、６は酸化剤電極、８はリザ
ーバ、９はガスシール機能を有する電極周辺部分
４ｂに対向するガス分離板部分、１０はリザーバ
８に面する電極部分である。なお、図中同一符号
は同一または相当部分を示すものとする。
図、第２図はこの発明による燃料電池の主要部を
示す断面図である。 図において、１はガス分離板、４は燃料電極、
４ｂはガスシール機能を有する電極周辺部分、５
は電解質マトリクス、６は酸化剤電極、８はリザ
ーバ、９はガスシール機能を有する電極周辺部分
４ｂに対向するガス分離板部分、１０はリザーバ
８に面する電極部分である。なお、図中同一符号
は同一または相当部分を示すものとする。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電解質リザーバを有するガス分離板、燃料電
極、電解質マトリクス及び酸化剤電極を順次積層
して構成する燃料電池において、ガスシール機能
を有する上記電極周辺部分に対向する上記ガス分
離板部分に上記リザーバを設けると共に、上記リ
ザーバに面する電極部分をガスシール機能を有す
る上記電極周辺部分より親水性にしたことを特徴
とする燃料電池。 ２ ガスシール機能を有する電極周辺部分とリザ
ーバに面する電極部分とで、充填する炭化珪素の
粒径を違えることにより、親水性の度合を調節し
た特許請求の範囲第１項記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57186534A JPS5975568A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57186534A JPS5975568A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5975568A JPS5975568A (ja) | 1984-04-28 |
| JPS6253905B2 true JPS6253905B2 (ja) | 1987-11-12 |
Family
ID=16190170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57186534A Granted JPS5975568A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5975568A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH055310U (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-26 | 大昭和精機株式会社 | 防塵シールとこれを用いた工具チヤツク |
| JPH055311U (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-26 | 大昭和精機株式会社 | 工具チヤツク |
| JPH055312U (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-26 | 大昭和精機株式会社 | 工具チヤツク |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4978591A (en) * | 1989-09-11 | 1990-12-18 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Corrosion free phosphoric acid fuel cell |
| KR20030008532A (ko) * | 2001-07-18 | 2003-01-29 | 한국에너지기술연구원 | 인산형 연료전지의 전해질기질용 실리콘 카바이드슬러리와 그 제조 방법 |
-
1982
- 1982-10-21 JP JP57186534A patent/JPS5975568A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH055310U (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-26 | 大昭和精機株式会社 | 防塵シールとこれを用いた工具チヤツク |
| JPH055311U (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-26 | 大昭和精機株式会社 | 工具チヤツク |
| JPH055312U (ja) * | 1991-07-09 | 1993-01-26 | 大昭和精機株式会社 | 工具チヤツク |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5975568A (ja) | 1984-04-28 |
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