JPH071699B2 - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPH071699B2 JPH071699B2 JP61130131A JP13013186A JPH071699B2 JP H071699 B2 JPH071699 B2 JP H071699B2 JP 61130131 A JP61130131 A JP 61130131A JP 13013186 A JP13013186 A JP 13013186A JP H071699 B2 JPH071699 B2 JP H071699B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- fuel cell
- reaction gas
- electrode
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
-
- 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
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料電池に関するものである。
第６図には燃料電池の従来例が示されている。同図に示
されているように燃料電池は、単位電池がセパレータ１
（1A,1B）を介して複数個積層された電池本体２と、こ
の電池本体２の側面に配置され、かつその外側が不活性
ガスを充填した圧力容器（図示せず）で覆われると共
に、電池本体２に反応ガスを給排するマニホールド３と
を備えている。単位電池は反応ガスが流通する反応ガス
流路４を有する一対のガス拡散電極５（燃料極5A,空気
極5B）が電解質層６を介して対向配置されている。
されているように燃料電池は、単位電池がセパレータ１
（1A,1B）を介して複数個積層された電池本体２と、こ
の電池本体２の側面に配置され、かつその外側が不活性
ガスを充填した圧力容器（図示せず）で覆われると共
に、電池本体２に反応ガスを給排するマニホールド３と
を備えている。単位電池は反応ガスが流通する反応ガス
流路４を有する一対のガス拡散電極５（燃料極5A,空気
極5B）が電解質層６を介して対向配置されている。
このように構成された燃料電池で燃料極5A,空気極5Bは
一般に、反応ガスを拡散する電極として働くため炭素繊
維を用いた多孔質基板が使用されているので、表面に多
数の凹凸が発生することは防ぎきれない。このため第７
図に示されているように、燃料極5A,空気極5Bに設けら
れた反応ガス流路を流れる反応ガスは、セパレータ1A,1
Bとの界面を通つて図中に矢印で示されているように外
部に流出するか、矢印と逆の方向に外部ガスが流れ込ん
でガス短絡を生じ、反応ガスの直接反応を起こすかの恐
れがある。なお同図において７は電解質層６を挾持して
いる触媒、８は電解質層６の端部に配置されたスペーサ
ーである。
一般に、反応ガスを拡散する電極として働くため炭素繊
維を用いた多孔質基板が使用されているので、表面に多
数の凹凸が発生することは防ぎきれない。このため第７
図に示されているように、燃料極5A,空気極5Bに設けら
れた反応ガス流路を流れる反応ガスは、セパレータ1A,1
Bとの界面を通つて図中に矢印で示されているように外
部に流出するか、矢印と逆の方向に外部ガスが流れ込ん
でガス短絡を生じ、反応ガスの直接反応を起こすかの恐
れがある。なお同図において７は電解質層６を挾持して
いる触媒、８は電解質層６の端部に配置されたスペーサ
ーである。
ところで上述の反応は燃料電池の効率を低下させると共
に、爆発に至る危険性があるので適切なシール構造が必
要である。このため従来は第８図に示されているよう
に、電極５（燃料極5A,空気極5B）とセパレータ１（1A,
1B）との間に薄膜９を介してシールすると共に全体を包
み込むか、第９図に示されているように、電極端部表面
に充填剤10を塗布するかしていた。
に、爆発に至る危険性があるので適切なシール構造が必
要である。このため従来は第８図に示されているよう
に、電極５（燃料極5A,空気極5B）とセパレータ１（1A,
1B）との間に薄膜９を介してシールすると共に全体を包
み込むか、第９図に示されているように、電極端部表面
に充填剤10を塗布するかしていた。
なお、これに関するものとして特開昭59-32572号公報が
ある。
ある。
上述の従来技術で薄膜を介してシールするものは薄膜で
覆う作業が複雑であり、充填剤を塗布するものは燃料
極，空気極の凹凸部を充填平滑化することが難しいの
で、界面のシールが不十分になる欠点があつた。また電
極端部からの漏洩ガスを防止するにはこれら薄膜，充填
剤などの補助材料がよく保持されることが必要である
が、これら補助材料の経年劣化による損傷などから長期
の保証には限界があつた。
覆う作業が複雑であり、充填剤を塗布するものは燃料
極，空気極の凹凸部を充填平滑化することが難しいの
で、界面のシールが不十分になる欠点があつた。また電
極端部からの漏洩ガスを防止するにはこれら薄膜，充填
剤などの補助材料がよく保持されることが必要である
が、これら補助材料の経年劣化による損傷などから長期
の保証には限界があつた。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、反応ガス
の混合を防止し、爆発，燃焼の危険を減少することを可
能とした燃料電池を提供することを目的とするものであ
る。
の混合を防止し、爆発，燃焼の危険を減少することを可
能とした燃料電池を提供することを目的とするものであ
る。
上記目的は漏洩ガスの通過，停滞し易い箇所である電極
端部にガス流路を設け、不活性ガスを常時流すことによ
り達成される。
端部にガス流路を設け、不活性ガスを常時流すことによ
り達成される。
反応容器内の不活性ガスはマニホールドからの反応ガス
漏洩を防止するために反応ガスより高圧に保持されてい
るので、電極端部に設定したガス流路に沿つて反応ガス
出口方向に不活性ガスを流すことができる。その結果、
漏洩ガスはガス流路を流れる不活性ガスによつて外部に
流されて一ケ所に停滞することがなくなり、反応ガスの
混合を防止し、爆発，燃焼の危険を減少することができ
る。
漏洩を防止するために反応ガスより高圧に保持されてい
るので、電極端部に設定したガス流路に沿つて反応ガス
出口方向に不活性ガスを流すことができる。その結果、
漏洩ガスはガス流路を流れる不活性ガスによつて外部に
流されて一ケ所に停滞することがなくなり、反応ガスの
混合を防止し、爆発，燃焼の危険を減少することができ
る。
〔実施例〕 以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
１図および第２図には本発明の一実施例が示されてい
る。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明
を省略する。本実施例では電極５の両端部に、その反応
ガスの入口側の両端角部側より反応ガスの出口側の反応
ガス流路４に向うガス流路11を設け、圧力容器12の不活
性ガスを流すようにした。このようにすることにより電
極５の両端部に、その反応ガスの入口側の両端角部側よ
り反応ガスの出口側の反応ガス流路４に向うガス流路11
が設けられ、圧力容器12の不活性ガスが流されるように
なつて、漏洩ガスはガス流路11を流れる不活性ガスによ
つて外部に流されて一ケ所に停滞することがなくなり、
反応ガスの混合を防止し、爆発，燃焼の危険を減少する
ことを可能とした燃料電池を得ることができる。
１図および第２図には本発明の一実施例が示されてい
る。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明
を省略する。本実施例では電極５の両端部に、その反応
ガスの入口側の両端角部側より反応ガスの出口側の反応
ガス流路４に向うガス流路11を設け、圧力容器12の不活
性ガスを流すようにした。このようにすることにより電
極５の両端部に、その反応ガスの入口側の両端角部側よ
り反応ガスの出口側の反応ガス流路４に向うガス流路11
が設けられ、圧力容器12の不活性ガスが流されるように
なつて、漏洩ガスはガス流路11を流れる不活性ガスによ
つて外部に流されて一ケ所に停滞することがなくなり、
反応ガスの混合を防止し、爆発，燃焼の危険を減少する
ことを可能とした燃料電池を得ることができる。
すなわち単位電池を構成する電極５（燃料極5A,空気極5
B）の端部に、圧力容器12の不活性ガス空間13と連通で
きる一角より反応ガスの出口側に向つて、反応ガス流路
とは別のガス流路11を新たに設ける。そして電極積層後
に圧力容器12内の不活性ガス圧力を高める。このように
することにより圧力容器12内の不活性ガスは、電極５の
端部角よりガス流路11を通つて図中矢印ａの方向に流れ
る。この場合に図中矢印b,cで示される反応ガスの漏洩
分はガス流路11を流れる不活性ガスによつて流されて、
強制的に外部へ排出される。従つて反応ガスの漏洩分が
一カ所に停滞することがなくなつて、反応ガスの混合を
防止することができ、爆発，燃焼を防止することができ
る。なおガス流路11の大きさは反応ガス流路４のそれと
同程度でよいが、正確には実験により求める必要があ
る。
B）の端部に、圧力容器12の不活性ガス空間13と連通で
きる一角より反応ガスの出口側に向つて、反応ガス流路
とは別のガス流路11を新たに設ける。そして電極積層後
に圧力容器12内の不活性ガス圧力を高める。このように
することにより圧力容器12内の不活性ガスは、電極５の
端部角よりガス流路11を通つて図中矢印ａの方向に流れ
る。この場合に図中矢印b,cで示される反応ガスの漏洩
分はガス流路11を流れる不活性ガスによつて流されて、
強制的に外部へ排出される。従つて反応ガスの漏洩分が
一カ所に停滞することがなくなつて、反応ガスの混合を
防止することができ、爆発，燃焼を防止することができ
る。なおガス流路11の大きさは反応ガス流路４のそれと
同程度でよいが、正確には実験により求める必要があ
る。
第３図には本発明の他の実施例が示されている。本実施
例ではガス流路11aを電極５（燃料極5A,空気極5B）の厚
さ分に形成した。すなわち電極端部を２分割して形成し
たものである。このようにすることにより前述の場合が
電極５（燃料極5A,空気極5B）とセパレータ１との界面
からの漏洩ガスを主として防止しているのに対し、電極
内部の漏洩ガスの強制排出に効を奏することができる。
例ではガス流路11aを電極５（燃料極5A,空気極5B）の厚
さ分に形成した。すなわち電極端部を２分割して形成し
たものである。このようにすることにより前述の場合が
電極５（燃料極5A,空気極5B）とセパレータ１との界面
からの漏洩ガスを主として防止しているのに対し、電極
内部の漏洩ガスの強制排出に効を奏することができる。
第４図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例ではガス流路11bをその入口，出口共に圧力容器
と接続して形成し、ガス流路11bに不活性ガスを充満し
ておくようにした。このようにすることにより漏洩しよ
うとする反応ガスは、反応ガスより高圧の不活性ガスの
圧力で押し返えされるようになつて、その漏洩を防止す
ることができる。この場合は漏洩ガスの流出が極めて微
量と予想される場合に有効である。
実施例ではガス流路11bをその入口，出口共に圧力容器
と接続して形成し、ガス流路11bに不活性ガスを充満し
ておくようにした。このようにすることにより漏洩しよ
うとする反応ガスは、反応ガスより高圧の不活性ガスの
圧力で押し返えされるようになつて、その漏洩を防止す
ることができる。この場合は漏洩ガスの流出が極めて微
量と予想される場合に有効である。
第５図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例はガス流路11cを、その不活性ガス入口にフツ素
樹脂チユーブ14を設けて形成した。このようにすること
によりフツ素樹脂チユーブ14の形状，寸法を変えること
により不活性ガスの流入量を制御することができる。
実施例はガス流路11cを、その不活性ガス入口にフツ素
樹脂チユーブ14を設けて形成した。このようにすること
によりフツ素樹脂チユーブ14の形状，寸法を変えること
により不活性ガスの流入量を制御することができる。
〔発明の効果〕 上述のように本発明は反応ガスの混合を防止し、爆発，
燃焼の危険を減少することができるようになつて、反応
ガスの混合を防止し、爆発，燃焼の危険を減少すること
を可能とした燃料電池を得ることができる。
燃焼の危険を減少することができるようになつて、反応
ガスの混合を防止し、爆発，燃焼の危険を減少すること
を可能とした燃料電池を得ることができる。
第１図は本発明の燃料電池の一実施例の燃料電池要部の
縦断側面図、第２図は同じく一実施例の燃料電池要部の
斜視図、第３図は本発明の燃料電池の他の実施例の電極
端部の縦断側面図、第４図は本発明の燃料電池の更に他
の実施例の電極端部の斜視図、第５図は本発明の燃料電
池の更に他の実施例の電極端部の斜視図、第６図は従来
の燃料電池の斜視図、第７図は従来の燃料電池の電極端
部の縦断側面図、第８図は従来の燃料電池の電極端部に
薄膜を設けた状態を示す電極端部の縦断側面図、第９図
は従来の燃料電池の他の例の電極端部に充填剤を設けた
状態を示す電極端部の縦断側面図である。 １（1A,1B）……セパレータ、２……電池本体、３……
マニホールド、４……反応ガス流路、５……ガス拡散電
極、5A……燃料極、5B……空気極、６……電解質層、1
1,11a,11b,11c……ガス流路、12……圧力容器、13……
不活性ガス空間、14……フツ素樹脂チユーブ。
縦断側面図、第２図は同じく一実施例の燃料電池要部の
斜視図、第３図は本発明の燃料電池の他の実施例の電極
端部の縦断側面図、第４図は本発明の燃料電池の更に他
の実施例の電極端部の斜視図、第５図は本発明の燃料電
池の更に他の実施例の電極端部の斜視図、第６図は従来
の燃料電池の斜視図、第７図は従来の燃料電池の電極端
部の縦断側面図、第８図は従来の燃料電池の電極端部に
薄膜を設けた状態を示す電極端部の縦断側面図、第９図
は従来の燃料電池の他の例の電極端部に充填剤を設けた
状態を示す電極端部の縦断側面図である。 １（1A,1B）……セパレータ、２……電池本体、３……
マニホールド、４……反応ガス流路、５……ガス拡散電
極、5A……燃料極、5B……空気極、６……電解質層、1
1,11a,11b,11c……ガス流路、12……圧力容器、13……
不活性ガス空間、14……フツ素樹脂チユーブ。
Claims (3)
- 【請求項１】単位電池がセパレータを介して複数個積層
された電池本体と、この電池本体の側面に配置され、か
つその外側が不活性ガスを充填した圧力容器で覆われる
と共に、前記電池本体に反応ガスを給排するマニホール
ドとを備え、前記単位電池は前記反応ガスが流通する反
応ガス流路を有する一対のガス拡散電極が電解質層を介
して対向配置されている燃料電池において、前記電極の
両端部に、その前記反応ガスの入口側の両端角部側より
前記反応ガスの出口側の反応ガス流路に向うガス流路を
設け、前記圧力容器の不活性ガスを流すようにしたこと
を特徴とする燃料電池。 - 【請求項２】前記ガス流路が、その前記両端角部側で前
記圧力容器の不活性ガスと連通している特許請求の範囲
第１項記載の燃料電池。 - 【請求項３】前記ガス流路が、その前記両端角部側に前
記圧力容器の不活性ガスと連通するフツ素樹脂チユーブ
が設けられたものである特許請求の範囲第１項または第
２項記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61130131A JPH071699B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61130131A JPH071699B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62287574A JPS62287574A (ja) | 1987-12-14 |
| JPH071699B2 true JPH071699B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=15026692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61130131A Expired - Lifetime JPH071699B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071699B2 (ja) |
-
1986
- 1986-06-06 JP JP61130131A patent/JPH071699B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62287574A (ja) | 1987-12-14 |
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