JPS6332862A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPS6332862A JPS6332862A JP61176144A JP17614486A JPS6332862A JP S6332862 A JPS6332862 A JP S6332862A JP 61176144 A JP61176144 A JP 61176144A JP 17614486 A JP17614486 A JP 17614486A JP S6332862 A JPS6332862 A JP S6332862A
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- Japan
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- electrode
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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
- H01M8/08—Fuel cells with aqueous electrolytes
-
- 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)
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、積層形燃料電池のセル構成に関するもので
ある。
ある。
第４図は例えば特公昭５８−１５ ’２号公報に示され
た従来の最も代表的なセル構成を示す断面図であり、図
において、（１）は電解質マトリックス、（２）および
（３）は一対の電極、（４）および（５）は一対の電極
基材、（６）および（７）は一対の電極触媒層、（８）
および（９）は湿潤ガスシール部、αのはガス分離板（
セパレータ、インクコネクタとも呼ばれる。）αυおよ
び■ば互いに直交する燃料と酸化剤ガスのガス流路であ
る。ここで、電極触媒層＋６１． ＋７１は電極基材ｆ
４１． ＋５１上に塗布されているのが通常でこの種の
製法の一例は時開５７−１６８４７３号公報にも記され
ている。
た従来の最も代表的なセル構成を示す断面図であり、図
において、（１）は電解質マトリックス、（２）および
（３）は一対の電極、（４）および（５）は一対の電極
基材、（６）および（７）は一対の電極触媒層、（８）
および（９）は湿潤ガスシール部、αのはガス分離板（
セパレータ、インクコネクタとも呼ばれる。）αυおよ
び■ば互いに直交する燃料と酸化剤ガスのガス流路であ
る。ここで、電極触媒層＋６１． ＋７１は電極基材ｆ
４１． ＋５１上に塗布されているのが通常でこの種の
製法の一例は時開５７−１６８４７３号公報にも記され
ている。
次に動作について説明する。ガス分離板ＯＩは不通気性
の例えば緻密な炭素の板でその両面に互いに直交するガ
ス流路θυ、Ｕを形成している。一方、電極基材（４１
，（５１は、ポーラスな例えば炭素繊維で構成されてお
り、電極製造においては電極触媒層ｆ６１． ＋７１を
支持形成すると共に、実動時においてはガス流路０υ、
叩へ供給された燃料および酸化剤ガスをこの中を拡散さ
せ電極触媒層＋６１． （７１の全面に供給する。電極
触媒層＋６１． ＋７１に達した両ガスは電解質マトリ
ックス（１ンを通して反応し発電する。ここで反応に使
われなかった余剰ガスや反応生成物は、ガス流路αυ、
（１３を通して外部へ排出される。
の例えば緻密な炭素の板でその両面に互いに直交するガ
ス流路θυ、Ｕを形成している。一方、電極基材（４１
，（５１は、ポーラスな例えば炭素繊維で構成されてお
り、電極製造においては電極触媒層ｆ６１． ＋７１を
支持形成すると共に、実動時においてはガス流路０υ、
叩へ供給された燃料および酸化剤ガスをこの中を拡散さ
せ電極触媒層＋６１． （７１の全面に供給する。電極
触媒層＋６１． ＋７１に達した両ガスは電解質マトリ
ックス（１ンを通して反応し発電する。ここで反応に使
われなかった余剰ガスや反応生成物は、ガス流路αυ、
（１３を通して外部へ排出される。
湿潤ガスシール＋８１． （９１は燃料および酸化剤ガ
スがポーラスな電極基材（４１，＋５１から外部へ漏洩
するのを防いでいる。
スがポーラスな電極基材（４１，＋５１から外部へ漏洩
するのを防いでいる。
従来の燃料電池は以上のように構成されているので、電
極基材（４１，（５１への触媒のしみ込みが発生し、一
枚の電極の平面内でのしみ込み量の違いや、あるいは一
枚一枚の電極面でのしみ込み量の違いが生じるため触媒
の塗工量や電極厚さが不均一となっていた。また、触媒
量の低減に対して上記、しみ込み量が存在するため制約
があった。
極基材（４１，（５１への触媒のしみ込みが発生し、一
枚の電極の平面内でのしみ込み量の違いや、あるいは一
枚一枚の電極面でのしみ込み量の違いが生じるため触媒
の塗工量や電極厚さが不均一となっていた。また、触媒
量の低減に対して上記、しみ込み量が存在するため制約
があった。
更に、リブ付電極で内部リザーバを設ける場合には、基
材中への触媒しみ込みの為内部リザーバのボア体積の見
積りを誤り期待したセル特性が得られない等の問題があ
った。
材中への触媒しみ込みの為内部リザーバのボア体積の見
積りを誤り期待したセル特性が得られない等の問題があ
った。
生産性から見た場合、一枚一枚の電極基材（４）。
（５）に電極触媒層＋６１． ｆ７＋および電解質マト
リックス（１）を個々のプロセスを通して製造するため
不良率が積算され高くなると同時に生産性に欠けていた
。
リックス（１）を個々のプロセスを通して製造するため
不良率が積算され高くなると同時に生産性に欠けていた
。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電極基材への触媒のしみ込みをなくすととも
に均一な厚さ、均一な組成の電極を高い生産性で製造し
使用できる構成の燃料電池を得ることを目的としている
。− 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る燃料電池は、電解質マトリックスとこれ
を挟む一対の電極触媒層の三層を一体化成形し一対の電
極基材で挟む構成にしたものである。
たもので、電極基材への触媒のしみ込みをなくすととも
に均一な厚さ、均一な組成の電極を高い生産性で製造し
使用できる構成の燃料電池を得ることを目的としている
。− 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る燃料電池は、電解質マトリックスとこれ
を挟む一対の電極触媒層の三層を一体化成形し一対の電
極基材で挟む構成にしたものである。
この発明における燃料電池は、電解質マトリックスを一
対の電極触媒層で挟んで三層一体化し、これを一対の電
極基材で挟む構造とすることにより、電極基材への触媒
のしみ込みが無くなり均一な触媒層になると共に触媒量
低減に対するしみ込みによる制約が回避される。
対の電極触媒層で挟んで三層一体化し、これを一対の電
極基材で挟む構造とすることにより、電極基材への触媒
のしみ込みが無くなり均一な触媒層になると共に触媒量
低減に対するしみ込みによる制約が回避される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、＋１１は電解質マトリックス。
図において、＋１１は電解質マトリックス。
（６）および（７）は電極触媒層、α簿は電解質マトリ
ックス（１１およびその両面を挟む一対の電極触媒＠
（６１。
ックス（１１およびその両面を挟む一対の電極触媒＠
（６１。
（７）を一体化成形したシート状の一体化層、（４）お
よび（５）は一対の電極基材、αのはガス分離板、αＤ
および側は互いに直交する燃料と酸化剤ガスのガス流路
である。 次に動作について説明する。電池反応の一体
化層ａ湯はその両側に一対の電極基材（４）。
よび（５）は一対の電極基材、αのはガス分離板、αＤ
および側は互いに直交する燃料と酸化剤ガスのガス流路
である。 次に動作について説明する。電池反応の一体
化層ａ湯はその両側に一対の電極基材（４）。
（５）を介し、さらにガス分離板αｌで挟むように積層
されている。ガス流路αυ、（２）へ供給された燃料お
よび酸化剤ガスは、ポーラスな一対の電極基材（４）。
されている。ガス流路αυ、（２）へ供給された燃料お
よび酸化剤ガスは、ポーラスな一対の電極基材（４）。
（５）の中を拡散し一体層α濠の一対の電極触媒層（６
）。
）。
（７）の全面に達する。電極触媒層＋６１． （７１に
達した両ガスは電解質マトリックス（１）を通して反応
し発電される。このような構造とすることにより、電極
基材ｆ４１． ＋５１への触媒のしみ込みが無くなり均
一な触媒層になる。又、触媒量低減に対するしみ込みに
よる制約が回避される。又、内部リザーバを設ける電極
基材では、そのボアボリウム、即ち、電解液の充填量が
正確に見積もることができ、安定したセル特性が得られ
る。又、一体化層（２）は三層一体ノシート状に成形さ
れるので、個々のプロセスを通らないので、不良率の低
減が図れ生産性が向上する。
達した両ガスは電解質マトリックス（１）を通して反応
し発電される。このような構造とすることにより、電極
基材ｆ４１． ＋５１への触媒のしみ込みが無くなり均
一な触媒層になる。又、触媒量低減に対するしみ込みに
よる制約が回避される。又、内部リザーバを設ける電極
基材では、そのボアボリウム、即ち、電解液の充填量が
正確に見積もることができ、安定したセル特性が得られ
る。又、一体化層（２）は三層一体ノシート状に成形さ
れるので、個々のプロセスを通らないので、不良率の低
減が図れ生産性が向上する。
なお、上記実施例では、ガス分離板Ｑｌがリブ付で一対
の電極基材（４１，＋５１が平板のリブ付セパレータタ
イプの構造について説明したが、第２図に示すリブ付電
極タイプや第３図に示すバイブリフトタイプの構造に適
用してもよく、上記実施例と同様の効果が得られる。
の電極基材（４１，＋５１が平板のリブ付セパレータタ
イプの構造について説明したが、第２図に示すリブ付電
極タイプや第３図に示すバイブリフトタイプの構造に適
用してもよく、上記実施例と同様の効果が得られる。
以上の様に、この発明によれば、電解質マトリックスと
これを挟む一対の電極触媒層の三層を一体化し、これを
一対の電極基材で挟む構造としたので、電極基材中へ触
媒がしみ込まなくなり、均一な厚さ、均一な組成の電極
が得られると共に、触媒量低減のしみ込み量に対する制
約が回避されるようになった。
これを挟む一対の電極触媒層の三層を一体化し、これを
一対の電極基材で挟む構造としたので、電極基材中へ触
媒がしみ込まなくなり、均一な厚さ、均一な組成の電極
が得られると共に、触媒量低減のしみ込み量に対する制
約が回避されるようになった。
第１図はこの発明の一実施例による燃料電池を示す断面
図、第２図第３図はそれぞれこの発明の他の実施例を示
す断面図、第４図は従来の燃料電池を示す断面図である
。 図において、（１）は電解質マトリックス、 （４１，
＋５１は電極基材、 ＋６１． ＋７１は電極触媒層、
０１はガス分離板、α美は一体化層である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
図、第２図第３図はそれぞれこの発明の他の実施例を示
す断面図、第４図は従来の燃料電池を示す断面図である
。 図において、（１）は電解質マトリックス、 （４１，
＋５１は電極基材、 ＋６１． ＋７１は電極触媒層、
０１はガス分離板、α美は一体化層である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 電解質マトリックスを挟む一対の電極触媒層及び電極基
材をガス分離板を介して複数個積層するものにおいて、
前記電解質マトリックス層とこれを挟む前記一対の電極
触媒層の三層を一体化し、これを前記一対の電極基材で
挟む構造としたことを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61176144A JPS6332862A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 燃料電池 |
| US07/299,110 US4975342A (en) | 1986-07-24 | 1989-01-19 | Fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61176144A JPS6332862A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332862A true JPS6332862A (ja) | 1988-02-12 |
Family
ID=16008428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61176144A Pending JPS6332862A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6332862A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166191B2 (en) | 2002-09-30 | 2007-01-23 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Curl straightening method for image receiving paper for sublimation dye transfer and curl straightening device therefor |
-
1986
- 1986-07-24 JP JP61176144A patent/JPS6332862A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7166191B2 (en) | 2002-09-30 | 2007-01-23 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Curl straightening method for image receiving paper for sublimation dye transfer and curl straightening device therefor |
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