JPH0711407Y2 - 燃料電池用電極の構造 - Google Patents
燃料電池用電極の構造Info
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- JPH0711407Y2 JPH0711407Y2 JP1988080632U JP8063288U JPH0711407Y2 JP H0711407 Y2 JPH0711407 Y2 JP H0711407Y2 JP 1988080632 U JP1988080632 U JP 1988080632U JP 8063288 U JP8063288 U JP 8063288U JP H0711407 Y2 JPH0711407 Y2 JP H0711407Y2
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Classifications
-
- 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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- Inert Electrodes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、燃料電池用電極の構造に係り、特に溶融炭酸
塩型の燃料電池用電極の構造に関するものである。
塩型の燃料電池用電極の構造に関するものである。
［従来の技術］ 従来、溶融炭酸塩型燃料電池に採用する電極の構造は、
第３図に示す如く構成されていた。
第３図に示す如く構成されていた。
図示するように、この種の電極１は、燃料ガスと電解質
溶液とを浸透させて反応させるべく多孔質２に形成さ
れ、一般に空隙率56％以下、平均空孔径２〜８μｍ程度
に形成されていた。この電極１は単層の多孔質２にて形
成され、上記平均空孔径は電極１の全体で略均一に形成
されていた。
溶液とを浸透させて反応させるべく多孔質２に形成さ
れ、一般に空隙率56％以下、平均空孔径２〜８μｍ程度
に形成されていた。この電極１は単層の多孔質２にて形
成され、上記平均空孔径は電極１の全体で略均一に形成
されていた。
［考案が解決しようとする課題］ ところで、この種の燃料電池用電極の構造にあっては、
電極１が単層の多孔質２にて形成されているため、第４
図に示す如く、電解質溶液の浸透性がその面積方向に均
一となり、燃料ガスと電解質溶液との反応面積が小さ
く、またその変化もないため電極１の単位面積当りの出
力を向上させることができないという問題があった。
電極１が単層の多孔質２にて形成されているため、第４
図に示す如く、電解質溶液の浸透性がその面積方向に均
一となり、燃料ガスと電解質溶液との反応面積が小さ
く、またその変化もないため電極１の単位面積当りの出
力を向上させることができないという問題があった。
上述の如き課題に鑑みて本考案は、燃料ガスと電解質溶
液との反応面積を大きくして電極の単位面積当りの出力
を向上させることができる燃料電池用電極の構造を提供
することを目的とするものである。
液との反応面積を大きくして電極の単位面積当りの出力
を向上させることができる燃料電池用電極の構造を提供
することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成すべく本考案は、燃料ガスと電解質溶液
との間に設けられ、これらを浸透させて反応させるべく
多孔質に形成された燃料電池用電極の構造において、上
記電解質溶液側に位置する平均空孔径１〜３μｍ、空隙
率30〜40％、板厚0.1〜0.2mmの第一層金属多孔質板と、
上記燃料ガス側に位置する平均空孔径４〜８μｍ、空隙
率50〜70％、板厚0.3〜1.0mmの第三層金属多孔質板との
間に、平均空孔径２〜５μｍ、空隙率40〜50％板厚0.2
〜0.3mmの第二層金属多孔質板をその厚さ方向に積層し
て多層構造に形成した。
との間に設けられ、これらを浸透させて反応させるべく
多孔質に形成された燃料電池用電極の構造において、上
記電解質溶液側に位置する平均空孔径１〜３μｍ、空隙
率30〜40％、板厚0.1〜0.2mmの第一層金属多孔質板と、
上記燃料ガス側に位置する平均空孔径４〜８μｍ、空隙
率50〜70％、板厚0.3〜1.0mmの第三層金属多孔質板との
間に、平均空孔径２〜５μｍ、空隙率40〜50％板厚0.2
〜0.3mmの第二層金属多孔質板をその厚さ方向に積層し
て多層構造に形成した。
［作用］ 上述の如く構成され、上記電極の厚さ方向電解質溶液側
から燃料ガス側に向けて多孔質の平均空孔径および空隙
率を順次増加させるように、平均空孔径、空隙率、板厚
の異なる多孔質金属板を積層して形成したので、電解質
溶液は毛細管現象により電極内の小さな径の空孔から優
先的に浸透していくため、電極の厚さ方向に山形状に浸
透していき、燃料ガスと電解質溶液との反応面積が増加
するものである。
から燃料ガス側に向けて多孔質の平均空孔径および空隙
率を順次増加させるように、平均空孔径、空隙率、板厚
の異なる多孔質金属板を積層して形成したので、電解質
溶液は毛細管現象により電極内の小さな径の空孔から優
先的に浸透していくため、電極の厚さ方向に山形状に浸
透していき、燃料ガスと電解質溶液との反応面積が増加
するものである。
［実施例］ 以下に本考案の燃料電池用電極の構造の一実施例を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
第１図に示す如く、本考案の燃料電池用電極10は多孔質
に形成され、例えばNi−２〜10％Cr合金から成ってい
る。この電極10は燃料ガスと電解質溶液との間に設けら
れており、上記多孔質11の平均空孔径及び空隙率が電極
10の厚さ方向電解質溶液側から燃料ガス側に向けて順次
増加するように形成されている。本実施例にあっては、
電極10は三層の多孔質11にて形成されている。これらの
層を電解質溶液側から第１層12、第２層13及び第３層14
とすると、第１層12には平均空孔径１〜３μｍ、空隙率
30〜40％程度のものを採用し、また第２層13には平均空
孔径２〜５μｍ、空隙率40〜50％程度のものを採用し、
更に第３層14には平均空孔径４〜８μｍ空隙率50〜70％
程度のものを採用する。
に形成され、例えばNi−２〜10％Cr合金から成ってい
る。この電極10は燃料ガスと電解質溶液との間に設けら
れており、上記多孔質11の平均空孔径及び空隙率が電極
10の厚さ方向電解質溶液側から燃料ガス側に向けて順次
増加するように形成されている。本実施例にあっては、
電極10は三層の多孔質11にて形成されている。これらの
層を電解質溶液側から第１層12、第２層13及び第３層14
とすると、第１層12には平均空孔径１〜３μｍ、空隙率
30〜40％程度のものを採用し、また第２層13には平均空
孔径２〜５μｍ、空隙率40〜50％程度のものを採用し、
更に第３層14には平均空孔径４〜８μｍ空隙率50〜70％
程度のものを採用する。
またこれらの板厚は第１層12が0.1〜0.2mm、第２層が0.
2〜0.3mm及び第３層14が0.3〜1.0mmとなるように積層す
る。本実施例にあっては、多孔質11を三層に形成した
が、これより多層に形成しても良く、積層数は二〜五層
が望ましい。これら三層の多孔質11は夫々別個に製造し
て上記平均空孔径及び空隙率が電極10の厚さ方向電解質
溶液側から燃料ガス側に向けて順次増加するような順序
で積層するものである。そして、これらの層間の結合
は、例えば化学ノリによる接着にて行い、電極10を燃料
電池に組み込むときに接着すれば良い。
2〜0.3mm及び第３層14が0.3〜1.0mmとなるように積層す
る。本実施例にあっては、多孔質11を三層に形成した
が、これより多層に形成しても良く、積層数は二〜五層
が望ましい。これら三層の多孔質11は夫々別個に製造し
て上記平均空孔径及び空隙率が電極10の厚さ方向電解質
溶液側から燃料ガス側に向けて順次増加するような順序
で積層するものである。そして、これらの層間の結合
は、例えば化学ノリによる接着にて行い、電極10を燃料
電池に組み込むときに接着すれば良い。
次に、上記実施例における作用を述べる。燃料電池の電
極は、アノード側の燃料ガス側電極とカソード側の酸化
剤ガス側電極とがあり、本考案に係る電極は、アノード
側に設けられる電極である。この電極10は上述した如
く、Ni−２〜10％Cr合金から成っているため、電解質溶
液には濡れにくい。従って、この電極10に電解質溶液が
浸透するのは、上記多孔質11の空孔内に溶液が浸透する
からである。その際、溶液は毛細管現象により、小さい
径の空孔から選択的に浸透していこうとする。そこで、
本実施例のように多孔質11を多層に形成し、電極10の厚
さ方向電解質溶液側から燃料ガス側に向けて夫々の層の
平均空孔径及び空隙率が順次増加するように積層したこ
とにより、電解質溶液は第２図に示す如く、燃料ガス側
に向けて山形状に浸透していく。これにより、燃料ガス
と電解質溶液との反応面積が増大し、電極10の単位面積
当りの出力が向上するものである。本実施例の構造によ
れば単位面積当り0.78Vを示し、従来の構造で単位面積
当り0.71Vを示していたのに較べて、単位面積当り0.07V
の出力が増大するのを確認することができた。
極は、アノード側の燃料ガス側電極とカソード側の酸化
剤ガス側電極とがあり、本考案に係る電極は、アノード
側に設けられる電極である。この電極10は上述した如
く、Ni−２〜10％Cr合金から成っているため、電解質溶
液には濡れにくい。従って、この電極10に電解質溶液が
浸透するのは、上記多孔質11の空孔内に溶液が浸透する
からである。その際、溶液は毛細管現象により、小さい
径の空孔から選択的に浸透していこうとする。そこで、
本実施例のように多孔質11を多層に形成し、電極10の厚
さ方向電解質溶液側から燃料ガス側に向けて夫々の層の
平均空孔径及び空隙率が順次増加するように積層したこ
とにより、電解質溶液は第２図に示す如く、燃料ガス側
に向けて山形状に浸透していく。これにより、燃料ガス
と電解質溶液との反応面積が増大し、電極10の単位面積
当りの出力が向上するものである。本実施例の構造によ
れば単位面積当り0.78Vを示し、従来の構造で単位面積
当り0.71Vを示していたのに較べて、単位面積当り0.07V
の出力が増大するのを確認することができた。
［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、次の如き優れた効果を発
揮する。
揮する。
（１）電極の厚さ方向電解質溶液側から燃料ガス側に向
けて多孔質の平均空孔径及び空隙率を順次増加させて形
成したので、電解質溶液が電極の厚さ方向に山形状に浸
透していき、燃料ガスと電解質溶液との反応面積が増加
するため、電極の単位面積当りの出力を向上させること
ができる。
けて多孔質の平均空孔径及び空隙率を順次増加させて形
成したので、電解質溶液が電極の厚さ方向に山形状に浸
透していき、燃料ガスと電解質溶液との反応面積が増加
するため、電極の単位面積当りの出力を向上させること
ができる。
（２）簡単な構造であり、空隙率及び平均空孔径の増加
度合を変化させることにより、出力を調整することがで
きる。
度合を変化させることにより、出力を調整することがで
きる。
第１図は本考案の燃料電池用電極の構造一実施例示す概
略図、第２図は本考案の燃料電池用電極の作用を示す説
明図、第３図は従来の燃料電池用電極の構造を示す概略
図、第４図は従来の燃料電池用電極の作用を示す説明図
である。 図中、10は電極、11は多孔質である。
略図、第２図は本考案の燃料電池用電極の作用を示す説
明図、第３図は従来の燃料電池用電極の構造を示す概略
図、第４図は従来の燃料電池用電極の作用を示す説明図
である。 図中、10は電極、11は多孔質である。
Claims (1)
- 【請求項１】燃料ガスと電解質溶液との間に設けられ、
これらを浸透させて反応させるべく多孔質に形成された
燃料電池用電極の構造において、上記電解質溶液側に位
置する平均空孔径１〜３μｍ、空隙率30〜40％、板厚0.
1〜0.2mmの第一層金属多孔質板と、上記燃料ガス側に位
置する平均空孔径４〜８μｍ、空隙率50〜70％、板厚0.
3〜1.0mmの第三層金属多孔質板との間に、平均空孔径２
〜５μｍ、空隙率40〜50％板厚0.2〜0.3mmの第二層金属
多孔質板をその厚さ方向に積層して多層構造に形成した
ことを特徴とする燃料電池用電極の構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988080632U JPH0711407Y2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 燃料電池用電極の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988080632U JPH0711407Y2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 燃料電池用電極の構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH023661U JPH023661U (ja) | 1990-01-11 |
| JPH0711407Y2 true JPH0711407Y2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=31305453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988080632U Expired - Lifetime JPH0711407Y2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 燃料電池用電極の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711407Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112820923A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-05-18 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种熔融碳酸盐燃料电池电解质添加方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60154464A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-14 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩燃料電池 |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP1988080632U patent/JPH0711407Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH023661U (ja) | 1990-01-11 |
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