JPH07220728A - 気泡捕集型ガス電極 - Google Patents
気泡捕集型ガス電極Info
- Publication number
- JPH07220728A JPH07220728A JP6034094A JP3409494A JPH07220728A JP H07220728 A JPH07220728 A JP H07220728A JP 6034094 A JP6034094 A JP 6034094A JP 3409494 A JP3409494 A JP 3409494A JP H07220728 A JPH07220728 A JP H07220728A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bubble
- collecting
- gas
- holding member
- bubble collecting
- 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.)
- Pending
Links
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
Landscapes
- Inert Electrodes (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高電流密度で動作させ得る気泡捕集型ガス電
極を提供する。 【構成】 ガス拡散層４の表面に接合されるベースプレ
ート部６と、ベースプレート部に千鳥状に設けられた多
数の開口部７と、各開口部を覆うようにしてベースプレ
ート部に突設され、下部が開放されたフード部８とから
なる気泡捕集保持部材５を備えることにより、気泡を各
フード部によって容易に捕集し、かつガスをそれぞれの
フード部内に多量に保持する。
極を提供する。 【構成】 ガス拡散層４の表面に接合されるベースプレ
ート部６と、ベースプレート部に千鳥状に設けられた多
数の開口部７と、各開口部を覆うようにしてベースプレ
ート部に突設され、下部が開放されたフード部８とから
なる気泡捕集保持部材５を備えることにより、気泡を各
フード部によって容易に捕集し、かつガスをそれぞれの
フード部内に多量に保持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電解液に浸漬され、そ
の中に混合された気泡を捕集して反応ガスとする気泡捕
集型ガス電極に関する。
の中に混合された気泡を捕集して反応ガスとする気泡捕
集型ガス電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の気泡捕集型ガス電極は、
親水性カーボンブラックとＰＴＦＥ（ポリテトラフルオ
ロエチレン）等のフッ素樹脂からなり、白金等の触媒が
含浸された反応層と、撥水性のカーボンブラックとＰＴ
ＦＥからなり、集電網が介在されたガス供給層とを接合
して構成され、電解液中に混合された気泡を撥水性のガ
ス供給層の表面で捕集して反応ガスとするものであり、
水素−酸素燃料電池等の電極として使用されている。
親水性カーボンブラックとＰＴＦＥ（ポリテトラフルオ
ロエチレン）等のフッ素樹脂からなり、白金等の触媒が
含浸された反応層と、撥水性のカーボンブラックとＰＴ
ＦＥからなり、集電網が介在されたガス供給層とを接合
して構成され、電解液中に混合された気泡を撥水性のガ
ス供給層の表面で捕集して反応ガスとするものであり、
水素−酸素燃料電池等の電極として使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
気泡捕集型ガス電極では、気泡を捕集するためにガス供
給層を撥水性にしただけであるので、気泡の捕集効率が
悪く、かつ捕集したガスの保持量が少なく、高電流密度
で動作させることができない不具合がある。 そこで、
本発明は、気泡の捕集を容易とし、かつガスの保持量を
多くすることにより、高電流密度で動作させ得る気泡捕
集型ガス電極の提供を目的とする。
気泡捕集型ガス電極では、気泡を捕集するためにガス供
給層を撥水性にしただけであるので、気泡の捕集効率が
悪く、かつ捕集したガスの保持量が少なく、高電流密度
で動作させることができない不具合がある。 そこで、
本発明は、気泡の捕集を容易とし、かつガスの保持量を
多くすることにより、高電流密度で動作させ得る気泡捕
集型ガス電極の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の気泡捕集型ガス電極は、電解液中に混合さ
れた気泡を捕集して反応ガスとする気泡捕集型ガス電極
において、ガス供給層の表面に接合されるベースプレー
ト部と、ベースプレート部に設けられた多数の開口部
と、各開口部を覆うようにしてベースプレート部に突設
され、下部が開放されたフード部とからなる気泡捕集保
持部材を備えることを特徴とする。なお、開口部は千鳥
状に設けると気泡捕集効率が良くなり、好ましい。前記
気泡捕集保持部材は、水平方向で隣り合うフード部同士
を接続する接続部を有していることが好ましい。又、前
記気泡捕集保持部材は、金属製であることが好ましい。
更に、前記気泡捕集保持部材は、合成樹脂製であっても
よい。
め、本発明の気泡捕集型ガス電極は、電解液中に混合さ
れた気泡を捕集して反応ガスとする気泡捕集型ガス電極
において、ガス供給層の表面に接合されるベースプレー
ト部と、ベースプレート部に設けられた多数の開口部
と、各開口部を覆うようにしてベースプレート部に突設
され、下部が開放されたフード部とからなる気泡捕集保
持部材を備えることを特徴とする。なお、開口部は千鳥
状に設けると気泡捕集効率が良くなり、好ましい。前記
気泡捕集保持部材は、水平方向で隣り合うフード部同士
を接続する接続部を有していることが好ましい。又、前
記気泡捕集保持部材は、金属製であることが好ましい。
更に、前記気泡捕集保持部材は、合成樹脂製であっても
よい。
【０００５】
【作用】本発明の気泡捕集型ガス電極においては、気泡
が各フード部によって容易に捕集され、かつガスがそれ
ぞれのフード部内に多量に保持される。フード部同士を
接続する接続部を有していることにより、水平方向で隣
り合うフード部間でガスの分配が可能となる。又、前記
気泡捕集保持部材が金属製であることにより、集電抵抗
が小さくなる。更に、前記気泡捕集保持部材が合成樹脂
製であることにより、耐食性が高められる。一方、気泡
捕集保持部材は、撥水性であることが望ましいが、ガス
の移動を抑えるために部分的に親水性にすると良い。
が各フード部によって容易に捕集され、かつガスがそれ
ぞれのフード部内に多量に保持される。フード部同士を
接続する接続部を有していることにより、水平方向で隣
り合うフード部間でガスの分配が可能となる。又、前記
気泡捕集保持部材が金属製であることにより、集電抵抗
が小さくなる。更に、前記気泡捕集保持部材が合成樹脂
製であることにより、耐食性が高められる。一方、気泡
捕集保持部材は、撥水性であることが望ましいが、ガス
の移動を抑えるために部分的に親水性にすると良い。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１、図２及び図３は本発明の気泡捕集型
ガス電極の一実施例を示す正面図、縦断面図及び横断面
図である。なお、以下で用いる親水性カーボンブラック
は表面に−ＣＯＯＨ等の水と親和性のある活性基を持つ
もので、水に分散する性質を有し、撥水性カーボンブラ
ックはグラファイト化が進行しており、水と親和性のあ
る活性基を持たず、そのままでは水に分散しないものを
使用した。この気泡捕集型ガス電極１は、親水性カーボ
ンブラックとＰＴＦＥからなり、白金等の触媒が含浸さ
れた反応層２と、撥水性カーボンブラックとＰＴＦＥか
らなり、ニッケル集電網３が介在され、かつ上記反応層
２に接合されたガス供給層４と、このガス供給層４の表
面に接合された気泡捕集保持部材５とから構成されてい
る。気泡捕集保持部材５は、電解液中に混合された気泡
を捕集しかつガスを保持し、ガス供給層４に反応ガスと
して供給するためのもので、ベースプレート部６と、ベ
ースプレート部６に千鳥状に設けられた矩形状の多数の
開口部７と、各開口部７を個別に覆うようにしてベース
プレート部６に一体に突設され、下部が開放された三角
屋根型のフード部８と、水平方向（図１においては左右
方向）で隣り合うフード部８同士を接続する接続部９と
からなり、ステンレス鋼板を板金加工することによって
作製されている。
て説明する。図１、図２及び図３は本発明の気泡捕集型
ガス電極の一実施例を示す正面図、縦断面図及び横断面
図である。なお、以下で用いる親水性カーボンブラック
は表面に−ＣＯＯＨ等の水と親和性のある活性基を持つ
もので、水に分散する性質を有し、撥水性カーボンブラ
ックはグラファイト化が進行しており、水と親和性のあ
る活性基を持たず、そのままでは水に分散しないものを
使用した。この気泡捕集型ガス電極１は、親水性カーボ
ンブラックとＰＴＦＥからなり、白金等の触媒が含浸さ
れた反応層２と、撥水性カーボンブラックとＰＴＦＥか
らなり、ニッケル集電網３が介在され、かつ上記反応層
２に接合されたガス供給層４と、このガス供給層４の表
面に接合された気泡捕集保持部材５とから構成されてい
る。気泡捕集保持部材５は、電解液中に混合された気泡
を捕集しかつガスを保持し、ガス供給層４に反応ガスと
して供給するためのもので、ベースプレート部６と、ベ
ースプレート部６に千鳥状に設けられた矩形状の多数の
開口部７と、各開口部７を個別に覆うようにしてベース
プレート部６に一体に突設され、下部が開放された三角
屋根型のフード部８と、水平方向（図１においては左右
方向）で隣り合うフード部８同士を接続する接続部９と
からなり、ステンレス鋼板を板金加工することによって
作製されている。
【０００７】上記構成の気泡捕集型ガス電極１は、フー
ド部８が下向きに開放されるようにして電解液中に垂直
に浸漬して使用され、電解液中に混合された気泡が、各
フード部８によって捕集され、その中に保持されたガス
が開口部７よりガス供給層４に供給されるものである。
ここで、上記気泡捕集型ガス電極１を、図４に示すよう
に、20％ＫＯＨを電解液10として収容した電解槽11内に
隔膜12を挾んで対向配置し、電解槽11内の電解液10中に
水素と酸素の気泡13、14をそれぞれバブリングして水酸
−酸素燃料電池を構成した。電極性能は、従来の電極が
電池電圧 0.6Ｖで電流密度0.16Ａ/cm2であるのに対し、
電流電圧 0.6Ｖで電流密度 0.5Ａ/cm2以上となり、約３
倍以上となった。
ド部８が下向きに開放されるようにして電解液中に垂直
に浸漬して使用され、電解液中に混合された気泡が、各
フード部８によって捕集され、その中に保持されたガス
が開口部７よりガス供給層４に供給されるものである。
ここで、上記気泡捕集型ガス電極１を、図４に示すよう
に、20％ＫＯＨを電解液10として収容した電解槽11内に
隔膜12を挾んで対向配置し、電解槽11内の電解液10中に
水素と酸素の気泡13、14をそれぞれバブリングして水酸
−酸素燃料電池を構成した。電極性能は、従来の電極が
電池電圧 0.6Ｖで電流密度0.16Ａ/cm2であるのに対し、
電流電圧 0.6Ｖで電流密度 0.5Ａ/cm2以上となり、約３
倍以上となった。
【０００８】一方、テフロン（商品名）板を加工して前
述した気泡捕集保持部材５と同様な形状の気泡捕集保持
部材を形成し、これをガス供給層４の表面に超音波溶接
により接合して気泡捕集型ガス電極を作製した。この気
泡捕集型ガス電極を用いて図４と同様の20％ＫＯＨ水素
−酸素燃料電池を構成してみたところ、電池性能は、電
池電圧 0.6Ｖで電流密度0.46Ａ/cm2以上となり、従来の
ものの約 2.9倍以上となった。
述した気泡捕集保持部材５と同様な形状の気泡捕集保持
部材を形成し、これをガス供給層４の表面に超音波溶接
により接合して気泡捕集型ガス電極を作製した。この気
泡捕集型ガス電極を用いて図４と同様の20％ＫＯＨ水素
−酸素燃料電池を構成してみたところ、電池性能は、電
池電圧 0.6Ｖで電流密度0.46Ａ/cm2以上となり、従来の
ものの約 2.9倍以上となった。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の気泡捕集
型ガス電極によれば、気泡が各フード部によって容易に
捕集され、かつガスがそれぞれのフード部内に多量に保
持されるので、従来のに比して高電流密度で動作させる
ことができる。又、フード部同士を接続する接続部を有
していることにより、水平方向で隣り合うフード部間で
ガスの分配が可能となるので、各フード部内のガス量を
均一にすることができ、ひいては電極全面を有効に利用
することができる。更に、気泡捕集保持部材を金属製と
することにより、集電抵抗が小さくなるので、エネルギ
ー損失を小さくすることができる。更に又、気泡捕集保
持部材を合成樹脂製とすることにより、耐食性が高めら
れるので、電極寿命を長くすることができる。
型ガス電極によれば、気泡が各フード部によって容易に
捕集され、かつガスがそれぞれのフード部内に多量に保
持されるので、従来のに比して高電流密度で動作させる
ことができる。又、フード部同士を接続する接続部を有
していることにより、水平方向で隣り合うフード部間で
ガスの分配が可能となるので、各フード部内のガス量を
均一にすることができ、ひいては電極全面を有効に利用
することができる。更に、気泡捕集保持部材を金属製と
することにより、集電抵抗が小さくなるので、エネルギ
ー損失を小さくすることができる。更に又、気泡捕集保
持部材を合成樹脂製とすることにより、耐食性が高めら
れるので、電極寿命を長くすることができる。
【図１】本発明の気泡捕集型ガス電極の一実施例を示す
正面図である。
正面図である。
【図２】図１におけるII−II線断面図である。
【図３】図１における III− III線断面図である。
【図４】図１の気泡捕集型ガス電極を用いた水素−酸素
燃料電池の縦断面図である。
燃料電池の縦断面図である。
２ 反応層 ３ ニッケル集電網 ４ ガス供給層 ５ 気泡捕集保持部材 ６ ベースプレート部 ７ 開口部 ８ フード部 ９ 接続部
Claims (5)
- 【請求項１】 電解液中に混合された気泡を捕集して反
応ガスとする気泡捕集型ガス電極において、ガス供給層
の表面に接合されるベースプレート部と、ベースプレー
ト部に設けられた多数の開口部と、各開口部を覆うよう
にしてベースプレート部に突設され、下部が開放された
フード部とからなる気泡捕集保持部材を備えることを特
徴とする気泡捕集型ガス電極。 - 【請求項２】 上記開口部が千鳥状に設けられているこ
とを特徴とする請求項１記載の気泡捕集型ガス電極。 - 【請求項３】 前記気泡捕集保持部材は、水平方向で隣
り合うフード部同士を接続する接続部を有していること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の気泡捕集型ガ
ス電極。 - 【請求項４】 前記気泡捕集保持部材が金属製であるこ
とを特徴とする請求項１、２又は３記載の気泡捕集型ガ
ス電極。 - 【請求項５】 前記気泡捕集保持部材が合成樹脂製であ
ることを特徴とする請求項１、２又は３記載の気泡捕集
型ガス電極。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6034094A JPH07220728A (ja) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | 気泡捕集型ガス電極 |
| US08/312,329 US5538608A (en) | 1993-09-25 | 1994-09-26 | Bubble collection type gas electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6034094A JPH07220728A (ja) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | 気泡捕集型ガス電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07220728A true JPH07220728A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=12404693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6034094A Pending JPH07220728A (ja) | 1993-09-25 | 1994-02-07 | 気泡捕集型ガス電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07220728A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997047787A1 (de) * | 1996-06-07 | 1997-12-18 | Bayer Aktiengesellschaft | Elektrochemische halbzelle mit druckkompensation |
-
1994
- 1994-02-07 JP JP6034094A patent/JPH07220728A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997047787A1 (de) * | 1996-06-07 | 1997-12-18 | Bayer Aktiengesellschaft | Elektrochemische halbzelle mit druckkompensation |
| AU712543B2 (en) * | 1996-06-07 | 1999-11-11 | Bayer Aktiengesellschaft | Electrochemical half-cell with pressure compensation |
| US6165332A (en) * | 1996-06-07 | 2000-12-26 | Bayer Aktiengesellschaft | Electrochemical half-cell with pressure compensation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0026995B1 (en) | Thin carbon-cloth-based electrocatalytic gas diffusion electrodes, processes, and electrochemical cells comprising the same | |
| EP0026994B1 (en) | Carbon-cloth-based electrocatalytic gas diffusion electrodes, assembly and electrochemical cells comprising the same | |
| US5538608A (en) | Bubble collection type gas electrode | |
| JPS63141270A (ja) | 高いエネルギー密度および出力密度のメタノール／空気燃料セルからなる電池 | |
| Tomantschger et al. | Development of low cost alkaline fuel cells | |
| JP4428774B2 (ja) | 燃料電池電極の製造方法 | |
| JP5118301B2 (ja) | 直接液体燃料電池及び直接液体燃料電池を備えた携帯用の電子装置 | |
| US4503132A (en) | Fuel cell electrode | |
| US4513066A (en) | Thin-film, high pressure fuel cell | |
| JPH08185873A (ja) | 燃料電池 | |
| JP3171642B2 (ja) | ガス拡散電極 | |
| JPS6321752A (ja) | ガス拡散電極 | |
| US20050069747A1 (en) | Porous metal stack for fuel cells or electrolysers | |
| JPH07220727A (ja) | ガス拡散電極 | |
| JPH05125577A (ja) | ガス拡散電極 | |
| JPH067488B2 (ja) | ガス拡散電極 | |
| JP3310737B2 (ja) | ガス捕集型ガス拡散電極及びそれを用いた電解槽 | |
| JPH07230815A (ja) | 平板型固体電解質電気化学セル | |
| CN223363162U (zh) | 一种双极板结构及质子交换膜燃料电池 | |
| JP2016154109A (ja) | 微生物燃料電池用アノード及び微生物燃料電池 | |
| JPH07211325A (ja) | ガス拡散電極 | |
| JP3253936U (ja) | 水電解触媒及び水電解装置 | |
| JP7207672B1 (ja) | 蟻酸生成装置 | |
| JPH07220729A (ja) | 気泡捕集型ガス電極 | |
| JPH05156479A (ja) | ガス拡散電極 |