JPH01304667A - マトリックス型燃料電池 - Google Patents
マトリックス型燃料電池Info
- Publication number
- JPH01304667A JPH01304667A JP63134664A JP13466488A JPH01304667A JP H01304667 A JPH01304667 A JP H01304667A JP 63134664 A JP63134664 A JP 63134664A JP 13466488 A JP13466488 A JP 13466488A JP H01304667 A JPH01304667 A JP H01304667A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- matrix
- passage
- supplied
- separator
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- Pending
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Classifications
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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
- H01M8/08—Fuel cells with aqueous electrolytes
-
- 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
- H01M8/04276—Arrangements for managing the electrolyte stream, e.g. heat exchange
- H01M8/04283—Supply means of electrolyte to or in matrix-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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- Life Sciences & Earth Sciences (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〕
本発明はマトリックス燃料電池、特にその電解液補給構
造に関する。
造に関する。
頭記マトリックス型燃料電池は、マトリックスの層内に
含浸保持されている電解液（りん酸）が運転経過に伴っ
て徐々に飛散消耗することから、安定した発電を継続さ
せるために定期的に外部よりマトリックスへ電解液を補
給することが行われている。
含浸保持されている電解液（りん酸）が運転経過に伴っ
て徐々に飛散消耗することから、安定した発電を継続さ
せるために定期的に外部よりマトリックスへ電解液を補
給することが行われている。
一方、マトリックスへ電解液を補給する方法として、従
来では電解液リザーバ等を通じてマトリックスの周縁部
より層内へ電解液を補給する方法が一般に採用されてい
る。
来では電解液リザーバ等を通じてマトリックスの周縁部
より層内へ電解液を補給する方法が一般に採用されてい
る。
しかして上記した従来の電解液補給方法では次記のよう
な難点がある。すなわち、多孔質のマトリックスに電解
液であるりん酸を含浸させる場合の含浸速度、つまり毛
管作用によりマトリックスの層内を浸透するりん酸の移
動速度は極めて遅い。
な難点がある。すなわち、多孔質のマトリックスに電解
液であるりん酸を含浸させる場合の含浸速度、つまり毛
管作用によりマトリックスの層内を浸透するりん酸の移
動速度は極めて遅い。
このために先記のようにマトリックスの周縁から電解液
を補給した場合には、外部より補給した電解液を短時間
でマトリックスの層内全域に均一に含浸させることが困
難であって補給電解液がマトリックスの層内全域へ十分
に行き亙るには長い補給時間を必要とし、このことが燃
料電池の運転管理面での課題となっている。
を補給した場合には、外部より補給した電解液を短時間
でマトリックスの層内全域に均一に含浸させることが困
難であって補給電解液がマトリックスの層内全域へ十分
に行き亙るには長い補給時間を必要とし、このことが燃
料電池の運転管理面での課題となっている。
本発明は上記の点にかんがみ成されたものであり、外部
より補給した電解液を短時間でマトリックスの層内全域
へ均一に含浸補給できるようにした電解液補給機能を持
つマトリックス型燃料電池を提供することを目的とする
。
より補給した電解液を短時間でマトリックスの層内全域
へ均一に含浸補給できるようにした電解液補給機能を持
つマトリックス型燃料電池を提供することを目的とする
。
上記課題を解決するために、本発明のマトリックス型燃
料電池においては、リブ付セパレータに対し、外部に開
放した電解液注入口に連ねてセパレータ内部に細孔の電
解液補給通路を形成し、かつ単セルと接面するリブ部の
端面に前記電解液補給通路より分岐した多数の電解液補
給穴を分散穿孔するとともに、該電解液補給穴の開口端
とマトリックスとの間に電極を貫通する電解液通路を形
成して構成するものとする。
料電池においては、リブ付セパレータに対し、外部に開
放した電解液注入口に連ねてセパレータ内部に細孔の電
解液補給通路を形成し、かつ単セルと接面するリブ部の
端面に前記電解液補給通路より分岐した多数の電解液補
給穴を分散穿孔するとともに、該電解液補給穴の開口端
とマトリックスとの間に電極を貫通する電解液通路を形
成して構成するものとする。
上記の構成において、電解液注入口を通じて電解液補給
通路内へ外部より電解液を外圧、ないし圧力を加えて注
入することにより、電解液は電解液補給通路からリブ部
の端面に分散開口する電解液補給穴に分流し、ここから
電極を貫通する細孔。
通路内へ外部より電解液を外圧、ないし圧力を加えて注
入することにより、電解液は電解液補給通路からリブ部
の端面に分散開口する電解液補給穴に分流し、ここから
電極を貫通する細孔。
ないし親水部の電橋通路を通じてマトリックスの全域へ
同時に分散補給される。したがって外部より補給した電
解液が短時間でマトリックスの層内全域に均一に含浸す
るようになる。なお、リブ付セパレータの内部に形成し
た前記の電解液補給通路は、燃料電池の運転、停止等に
伴う温度変化によって生じる電解液の体積増減を吸収さ
せるリザーバとして活用することもできる。
同時に分散補給される。したがって外部より補給した電
解液が短時間でマトリックスの層内全域に均一に含浸す
るようになる。なお、リブ付セパレータの内部に形成し
た前記の電解液補給通路は、燃料電池の運転、停止等に
伴う温度変化によって生じる電解液の体積増減を吸収さ
せるリザーバとして活用することもできる。
第１図、第２図は本発明の実施例を示すものであり、図
において１はマトリックス１１と、マトリックス１１を
挟んでその両側に配した燃料電極１２゜酸化剤電極１３
から成る単セルであり、該単セル１は周知のようにバイ
ポーラプレートと呼ばれるリブ付セパレータ２を介して
多数個が上下に積層され、これらで燃料電池のセルスタ
ックを構成している。ここでリブ付セパレータ２はカー
ボン板等を採用したガス不透過性の導電板で作られたも
ので、かつその両面には互いに直交する多数条のリブ部
２１を存し、こられリブ部２１の間に燃料、酸化剤の反
応ガス道路２２を形成したものである。
において１はマトリックス１１と、マトリックス１１を
挟んでその両側に配した燃料電極１２゜酸化剤電極１３
から成る単セルであり、該単セル１は周知のようにバイ
ポーラプレートと呼ばれるリブ付セパレータ２を介して
多数個が上下に積層され、これらで燃料電池のセルスタ
ックを構成している。ここでリブ付セパレータ２はカー
ボン板等を採用したガス不透過性の導電板で作られたも
ので、かつその両面には互いに直交する多数条のリブ部
２１を存し、こられリブ部２１の間に燃料、酸化剤の反
応ガス道路２２を形成したものである。
上記構造の燃料電池に対し、本発明によりリブ付セパレ
ータ２の内部には符号３で示す電解液補給通路がｗ４百
状に形成されている。この電解液補給通路３は一方にお
いてセパレータ側面に電解液注入口３１が外部に向けて
開口した細孔であり、さらに通路３より分岐した多数の
電解液補給穴３２がセパレータ２の下面側に形成したリ
ブ部２１の端面に分散して開口するように穿孔されてい
る。一方、上下のリブ付セパレータ２の間に挟まれた単
セル１では、前記した各電解液補給穴３２の開口端に対
向してリブ部２１の端面に接面する燃料電極１２に、該
電極層を貫通する細孔ないし親木処理部としての電解液
通路４が形成され、該電解液通路４を介してセパレータ
側の電解液補給穴３２と単セル側のマトリックス１１と
の間が連通されている。なお、前記電解液補給通路３は
、リブ付セパレータを成形する製作過程で同時成形する
か、あるいは機械加工により穿孔して形成する。
ータ２の内部には符号３で示す電解液補給通路がｗ４百
状に形成されている。この電解液補給通路３は一方にお
いてセパレータ側面に電解液注入口３１が外部に向けて
開口した細孔であり、さらに通路３より分岐した多数の
電解液補給穴３２がセパレータ２の下面側に形成したリ
ブ部２１の端面に分散して開口するように穿孔されてい
る。一方、上下のリブ付セパレータ２の間に挟まれた単
セル１では、前記した各電解液補給穴３２の開口端に対
向してリブ部２１の端面に接面する燃料電極１２に、該
電極層を貫通する細孔ないし親木処理部としての電解液
通路４が形成され、該電解液通路４を介してセパレータ
側の電解液補給穴３２と単セル側のマトリックス１１と
の間が連通されている。なお、前記電解液補給通路３は
、リブ付セパレータを成形する製作過程で同時成形する
か、あるいは機械加工により穿孔して形成する。
かかる構成で、セパレータ側面に開口した電解液注入口
３２を通じて外部より静圧ないし圧力を加えて電解液を
電解液補給通路３内へ注入することにより、電解液は電
解液補給通路３を満たした上で該通路３より電解液補給
穴３２に分流し、ここからさらに燃料電極１２の電解液
通路４を流下してマトリックス１１に補給されるように
なる。またマトリックス１１に補給された電解液はその
補給地点から開城へ向けて毛管作用により浸透する。し
かもマトリックス１１に対する電解液の補給地点はマト
リックスの全域に分散しており、かつ各補給地点から同
時に電解液が補給されるので、これにより外部から補給
した電解液が短時間でマトリックス１１の層内全域に均
一に補給されるようになる。
３２を通じて外部より静圧ないし圧力を加えて電解液を
電解液補給通路３内へ注入することにより、電解液は電
解液補給通路３を満たした上で該通路３より電解液補給
穴３２に分流し、ここからさらに燃料電極１２の電解液
通路４を流下してマトリックス１１に補給されるように
なる。またマトリックス１１に補給された電解液はその
補給地点から開城へ向けて毛管作用により浸透する。し
かもマトリックス１１に対する電解液の補給地点はマト
リックスの全域に分散しており、かつ各補給地点から同
時に電解液が補給されるので、これにより外部から補給
した電解液が短時間でマトリックス１１の層内全域に均
一に補給されるようになる。
なお、電解液の補給終了後に前記電解液補給通路３の電
解液注入口３１を封栓しておくことにより、該電解液補
給通路３に電解液リザーバとしての機能を持たせること
ができる。
解液注入口３１を封栓しておくことにより、該電解液補
給通路３に電解液リザーバとしての機能を持たせること
ができる。
本発明のマトリックス型燃料電池は、以上説明したよう
に構成されているので、次記の効果を奏する。
に構成されているので、次記の効果を奏する。
すなわち、リブ付セパレータに対し、外部に開放した電
解液補給穴に連ねてセパレータ内部に細孔の電解液補給
通路を形成し、かつ単セルと接面するリブ部の端面に前
記電解液補給通路より分岐した多数の電解液補給穴を分
散穿孔するとともに、該電解液補給穴の開口端とマトリ
ックスとの間にｔ極を貫通する電解液通路を形成して構
成したことにより、電解液の補給の際に外部より電解液
補給通路に注入した電解液を短い補給時間でマトリック
スの層内全域に均一に含浸させることができる。
解液補給穴に連ねてセパレータ内部に細孔の電解液補給
通路を形成し、かつ単セルと接面するリブ部の端面に前
記電解液補給通路より分岐した多数の電解液補給穴を分
散穿孔するとともに、該電解液補給穴の開口端とマトリ
ックスとの間にｔ極を貫通する電解液通路を形成して構
成したことにより、電解液の補給の際に外部より電解液
補給通路に注入した電解液を短い補給時間でマトリック
スの層内全域に均一に含浸させることができる。
第１図は本発明実施例によるマトリックス型燃料電池の
構成断面図、第２ｒ！！Ｊは第１ＴＩ！Ｊにおけるリブ
付セパレータの下面側から見た平面図である。 各図において、 １：華セル、１１：マトリックス、１２：燃料電極、１
３：酸化剤電極、２：リブ付セパレータ、２１：リブ部
、３：’ｔａ解液補液補給通路１ ： ｉｔ解液液注入
口３２：１１を解法補給穴、４；電解液通路。
構成断面図、第２ｒ！！Ｊは第１ＴＩ！Ｊにおけるリブ
付セパレータの下面側から見た平面図である。 各図において、 １：華セル、１１：マトリックス、１２：燃料電極、１
３：酸化剤電極、２：リブ付セパレータ、２１：リブ部
、３：’ｔａ解液補液補給通路１ ： ｉｔ解液液注入
口３２：１１を解法補給穴、４；電解液通路。
Claims (1)
- １）電解液を含浸保持したマトリックスと、該マトリッ
クスの両側に配した燃料電極、酸化剤電極から成る単セ
ルをリブ付セパレータを介して積層して構成したマトリ
ックス型燃料電池において、前記リブ付セパレータに対
し、外部に開放した電解液注入口に連ねてセパレータ内
部に細孔の電解液補給通路を形成し、かつ単セルと接面
するリブ部の端面に前記電解液補給通路より分岐した多
数の電解液補給穴を分散穿孔するとともに、該電解液補
給穴の開口端とマトリックスとの間に電極を貫通する電
解液通路を形成して構成したことを特徴とするマトリッ
クス型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134664A JPH01304667A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | マトリックス型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134664A JPH01304667A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | マトリックス型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01304667A true JPH01304667A (ja) | 1989-12-08 |
Family
ID=15133671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63134664A Pending JPH01304667A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | マトリックス型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01304667A (ja) |
-
1988
- 1988-06-01 JP JP63134664A patent/JPH01304667A/ja active Pending
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