JPH0629000U - 燃料電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な炭素電極を使用し、燃料電池外部から
燃料剤と酸化剤の供給を受けず、容器内部の電解液を外
部直流電源により電気分解し、これにより発生した水素
を燃料剤、酸素を酸化剤として燃料電池容器内部に貯蔵
し使用することにより、電池の小型化をはかり、余剰電
力の回収を容易とする。 【構成】 容器（１）の底部において互いに連絡空間を
有する二室に仕切られた不導体容器（１）の各々の空間
に棒状の炭素電極（２）を貫通後、接着剤（６）で固定
させ、容器（１）と炭素電極（２）との各空間には電解
液と炭素粉末を練合せた混合物（３）で満たし、更に容
器（１）底部には吸湿性充填剤（４）を充填し、不導体
の板（５）で容器（１）底部を接着剤（６）で密封する
ことにより、容器全体を密閉構造とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用技術】

この実用新案は、電池容器全体を完全密閉構造とし、電池外部から燃料剤と酸 化剤の供給を受けず、容器内部の電解液を外部直流電源により電気分解し、これ により発生した水素を燃料剤、酸素を酸化剤として使用することにより繰り返し 充電使用可能な燃料電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

燃料電池は、燃料剤と酸化剤を電池外部から供給し電気を取り出している。 電池の効率を向上させるため電極には高価な白金等を使用している。

【０００３】

【本案が解決しようとする課題】

従来技術の前者においては、燃料剤と酸化剤を電池外部から供給するため、そ の貯蔵供給設備は電池本体よりも大きくなり、取り扱いが面倒であり、また移動 においても不便であった。

【０００４】 また、従来技術の後者においては、電極に白金を使用するため非常に高価なも のとなり、一般需要への普及が遅れている。

【０００５】

【問題を解決するための手段】

本案は、その欠点をのぞくために考案されたもので、これを図面について説明 する。

【０００６】 不導体で作られた容器（１）はその底部において、互いに連絡空間を有する様 に二つの部屋に仕切られており、容器（１）の形としては、内部が二室に分割さ れておればその外観は円柱形でも角柱形でもよく、更に電池全体を密閉構造にで きるならば、二つの容器を組み合わせてもよい。

【０００７】 棒状の炭素電極（２）は容器（１）の各部屋の上部より貫通後、接着剤（６） により取り付けられる。

【０００８】 電解液と炭素粉末を練合せた混合物（３）は、各々の部屋の空間に充填する。

【０００９】 混合物（３）は、一方の部屋に充填した混合物と直接接触しない程度に充填し 、吸湿性充填材（４）を容器底部の残りの空間に詰める。

【００１０】 更に容器底部は、不導体の板（５）を当て接着剤（６）で密閉構造とするが、 電池を大型化した場合は、容器（１）と板（５）の取り付けはネジとパッキンを 使用して密閉しても本考案の効果は変わらない。

【００１１】

【作用】

このように組み立てられた燃料電池に、例えば図の左側の電極にプラス、右側 の電極にマイナスの直流電流を加えると、容器内部の電解液は電気分解されて、 プラスの電極には酸素ガスが、マイナスの電極には水素ガスが発生する。

【００１２】 発生した酸素と水素のガスは、その周囲の混合物よりも軽いので、徐々に容器 の上部に移動するが、容器上部は隔壁で仕切られているので酸素と水素は夫々の 部屋の上部で互いに混ざり合うことなく独立して蓄えられる。

【００１３】 この様に夫々に蓄えられた水素と酸素のガスが、この燃料電池の燃料剤と酸化 剤として使用される。

【００１４】 従って、電解液の電気分解が終了後には、二つの炭素電極間には内部に蓄えら れた水素と酸素により、電位が発生している。

【００１５】 尚、電気分解を継続すると容器内部は発生したガスにより、内部の圧力が上昇 するが、容器内部の電解液の量が有限であるので、最終的に容器内部の圧力が過 大となる危険はなく、むしろ電気分解が進むにつれて、内部の電解液の容積比率 は下がってくるので、電気分解の電流値も下がり安全側へと推移する。

【００１６】

【考案の効果】

このような構造の燃料電池により、次の効果が生じた。

【００１７】 高価な白金を電極に使用しなくても、炭素粉末と電解液との混合物を炭素電極 （２）の周囲に充填することにより、炭素電極の反応面積が増大し燃料電池の効 率が向上した。

【００１８】 密閉容器内で電解液を電気分解することにより、容器内部の反応ガス体の圧力 が上昇し、電極反応部でのガス分子密度が高まり、燃料電池の効率が向上した。

【００１９】 燃料電池として作動するときは、内部で水素が酸素により酸化され水が生成さ れることによって内部の電解液は再生され、再び外部直流電源を与えれば、繰り 返し燃料電池として使用可能であり、本考案の燃料電池を多数組み合わせること により、余剰電力の回収が容易に可能となった。

【００２０】 燃料電池駆動用の酸素と水素ガスの生成と、夫々のガスの消費は全て密閉容器 内で行なわれるので、内部ガスの消費に合せて直流電源を定期的に加える以外に 補給するものはなく、また系外に排出されるものもないので、衛生的で安全であ る。

【００２１】 燃料剤と酸化剤の貯蔵供給設備を電池内部に有することにより、電池全体を小 型にまとめることができるので、持ち運びが容易となった。

【００２２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の燃料電池の組み立て正面断面図を示
す。

【符合の説明】

１ 容器本体 ２ 炭素電極 ３ 炭素粉末と電解液の混合物 ４ 吸湿性充填材 ５ 板 ６ 接着剤

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器（１）の底部において互いに連絡空
   間を有する二室に仕切られた不導体の容器（１）の各々
   の空間に棒状の炭素電極（２）を貫通後、接着剤（６）
   で固定させ、容器（１）と炭素電極（２）との各空間に
   は電解液と炭素粉末を練合せた混合物（３）で満たし、
   更に容器（１）底部には吸湿性充填剤（４）を充填し、
   不導体の板（５）で容器（１）底部を接着剤（６）で密
   封することにより、容器全体を密閉構造とした燃料電
   池。