JPS5975563A - 燃料電池およびその製造方法 - Google Patents
燃料電池およびその製造方法Info
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- JPS5975563A JPS5975563A JP57185104A JP18510482A JPS5975563A JP S5975563 A JPS5975563 A JP S5975563A JP 57185104 A JP57185104 A JP 57185104A JP 18510482 A JP18510482 A JP 18510482A JP S5975563 A JPS5975563 A JP S5975563A
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- Japan
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- matrix
- phosphoric acid
- fuel cell
- fuel
- channel
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- 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
- H01M8/0289—Means for holding the electrolyte
- H01M8/0293—Matrices for immobilising electrolyte solutions
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- 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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- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は長期間優れた安定性を有する燃料電池およびそ
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
従来、燃料の有しているエネルギーを直接電気的エネル
ギーに変換する装置として燃料電池が知られている。こ
の燃料電池は通常、電解質を挾んで一対の多孔質電極を
配置するとともに、一方の電極の背面に水素等の流体燃
料を接触させ、また他方の電極の背面に酸素等の流体酸
化剤を接触させ、このときに起る電気化学反応を利用し
て、上記電極間から電気エネルギーを取シ出すようにし
たものであシ、前記燃料と酸化剤が供給されている限り
高い変換効率で電気エネルギーを取り出すことができる
ものである。
ギーに変換する装置として燃料電池が知られている。こ
の燃料電池は通常、電解質を挾んで一対の多孔質電極を
配置するとともに、一方の電極の背面に水素等の流体燃
料を接触させ、また他方の電極の背面に酸素等の流体酸
化剤を接触させ、このときに起る電気化学反応を利用し
て、上記電極間から電気エネルギーを取シ出すようにし
たものであシ、前記燃料と酸化剤が供給されている限り
高い変換効率で電気エネルギーを取り出すことができる
ものである。
ところで上記の原理に基づく、特にリン酸を電解質とし
た燃料電池の単位セルは通常第１図（ａ）又は（ｂ）に
示すように構成されておシ、またこの単位セルを複数個
積層することによって第２図に示すように燃料電池装置
全体を構成している。
た燃料電池の単位セルは通常第１図（ａ）又は（ｂ）に
示すように構成されておシ、またこの単位セルを複数個
積層することによって第２図に示すように燃料電池装置
全体を構成している。
すなわち、第１図（、）において、単位セルは電解質を
含浸したマトリックス１を境にして両側に多孔質体で形
成され触媒が付加されている電極２，３（通常炭素材か
ら成る）を配置し、さらに両電極２，３のマトリックス
１と背面にそれぞれリブ４，５の付いたグレート６（一
般はクラファイトと熱硬化性樹脂の混合結着体から構成
される。以後インタコネクターと称する。）を配置して
いる。上記インクコネクタ６の各電極２，３側に位置す
る面には、それぞれリブ４゜５によって互いに直交する
ような向きに溝７゜８が複数本規則的に平行に設けてあ
り、これらの婢７１ Ｂにはそれぞれ流体燃料および流
体酸化剤の流通路を構成する。またインクコネクタ６の
反対側の面にも同様にリブ４，５によって互いに直行す
るような向きに隣接する単位セルにおける流体燃料およ
び流体酸化剤の流通路に供される溝７，８が形成されて
いる。このようにマド」ノックス１、電極２，３および
インタコネクタ６を積層し、この状態でインタコネクタ
６の谷溝７，８の両端開口だけを残して各積層端面部を
気密にシールして単位セルを構成している。
含浸したマトリックス１を境にして両側に多孔質体で形
成され触媒が付加されている電極２，３（通常炭素材か
ら成る）を配置し、さらに両電極２，３のマトリックス
１と背面にそれぞれリブ４，５の付いたグレート６（一
般はクラファイトと熱硬化性樹脂の混合結着体から構成
される。以後インタコネクターと称する。）を配置して
いる。上記インクコネクタ６の各電極２，３側に位置す
る面には、それぞれリブ４゜５によって互いに直交する
ような向きに溝７゜８が複数本規則的に平行に設けてあ
り、これらの婢７１ Ｂにはそれぞれ流体燃料および流
体酸化剤の流通路を構成する。またインクコネクタ６の
反対側の面にも同様にリブ４，５によって互いに直行す
るような向きに隣接する単位セルにおける流体燃料およ
び流体酸化剤の流通路に供される溝７，８が形成されて
いる。このようにマド」ノックス１、電極２，３および
インタコネクタ６を積層し、この状態でインタコネクタ
６の谷溝７，８の両端開口だけを残して各積層端面部を
気密にシールして単位セルを構成している。
第１図（、）のように構成された単位セルは複数個積層
され、第２図に示すようにこの積層体の一つの対向する
端面の一方に燃料供給口９を有したマニホルド１０と、
他方に燃料排出口１１とを有したマニホルド１２とが当
てがわれ、また、他の対向する端面に酸化剤供給口１３
を有したマニホルド１４と他方に酸化剤排出口１５を有
したマニホルド１６とが当てがわれ、これらマニホルド
１０，１２，１４．１６がデルト等で締付けられて気密
保持され、これによって燃料電池装置１７が構成されて
いる。したがって、この燃料電池装置１７によると、燃
料供給口９から流体燃料を供給すると、この燃料は各単
位セルの流通路である複数の溝７を分流して多孔性の電
極２の背面に接しながら流れ、その後燃料排出口１ノか
ら排出される。また酸化剤供給口１３から流体酸化剤を
供給すると、この酸化剤は各単位セルの流通路である複
数の溝８を分流して多孔性の電極３の背面に接触しなが
ら流れ、その後酸化剤排出口１５から排出されることに
なる。流体燃料と流体酸化剤はそれぞれ拡散によって多
孔性の電極２．３内に供給され燃料電池としての電気エ
ネルギーを発生する。
され、第２図に示すようにこの積層体の一つの対向する
端面の一方に燃料供給口９を有したマニホルド１０と、
他方に燃料排出口１１とを有したマニホルド１２とが当
てがわれ、また、他の対向する端面に酸化剤供給口１３
を有したマニホルド１４と他方に酸化剤排出口１５を有
したマニホルド１６とが当てがわれ、これらマニホルド
１０，１２，１４．１６がデルト等で締付けられて気密
保持され、これによって燃料電池装置１７が構成されて
いる。したがって、この燃料電池装置１７によると、燃
料供給口９から流体燃料を供給すると、この燃料は各単
位セルの流通路である複数の溝７を分流して多孔性の電
極２の背面に接しながら流れ、その後燃料排出口１ノか
ら排出される。また酸化剤供給口１３から流体酸化剤を
供給すると、この酸化剤は各単位セルの流通路である複
数の溝８を分流して多孔性の電極３の背面に接触しなが
ら流れ、その後酸化剤排出口１５から排出されることに
なる。流体燃料と流体酸化剤はそれぞれ拡散によって多
孔性の電極２．３内に供給され燃料電池としての電気エ
ネルギーを発生する。
なお図では出力端子は省略している。
更に、改良型として第１図（ｂ）に示すように構成され
た燃料電池単位セルが考えられている。
た燃料電池単位セルが考えられている。
すなわち、第１図（ｂ）において、１８はセパレータ、
１９はリブドサブストレートである。第１図（ａ）と同
じ作用を示すものは同じ番号で示しである。すなわち、
第１図（ａ）に示すインタコネクタ６がセノヤレータ１
８とリブに分割構成され、そのリブが電極２，３と夫々
一体化されて、リブドサブストレート１９として構成さ
れている。
１９はリブドサブストレートである。第１図（ａ）と同
じ作用を示すものは同じ番号で示しである。すなわち、
第１図（ａ）に示すインタコネクタ６がセノヤレータ１
８とリブに分割構成され、そのリブが電極２，３と夫々
一体化されて、リブドサブストレート１９として構成さ
れている。
この改良型の特徴は、セパレータ１８が流体燃料と流体
酸化剤との混合を防止し、かつ単位セル積層化の集電体
としての役目をしている。
酸化剤との混合を防止し、かつ単位セル積層化の集電体
としての役目をしている。
上記いずれにおいても、リン酸電解液型燃料電池は対向
して配置されたガス拡散電極の間に液体リン酸を電解質
として保持したマトリックスを配し、ガス拡散電極にそ
れぞれ水素を含有するガスを燃料ガスとしてまた酸素を
含有するたとえば空気を酸化剤ガスとして通流させて使
用する。リン酸を電解質とする燃料電池では、電池特性
の向上、及びその長期的安定性を図る上で、電解質マト
リックスは重要な構成要素の一つである。
して配置されたガス拡散電極の間に液体リン酸を電解質
として保持したマトリックスを配し、ガス拡散電極にそ
れぞれ水素を含有するガスを燃料ガスとしてまた酸素を
含有するたとえば空気を酸化剤ガスとして通流させて使
用する。リン酸を電解質とする燃料電池では、電池特性
の向上、及びその長期的安定性を図る上で、電解質マト
リックスは重要な構成要素の一つである。
この電解質マトリックスが燃料電池を最適の状態で作動
させるためにマトリックス基材が具備すべき特性として
は以下の機能が挙げられる。
させるためにマトリックス基材が具備すべき特性として
は以下の機能が挙げられる。
（］）燃燃料温の作動条件（１５０℃〜２３０℃、９５
〜１０５ ％Ｈ３Ｐ０４）で熱的、化学的に安定である
こと。
〜１０５ ％Ｈ３Ｐ０４）で熱的、化学的に安定である
こと。
（２）電解質に対して湿潤性があり、且つ十分な水素イ
オン導電性があること。
オン導電性があること。
（３）電子的絶縁体であること。
（４）燃料ガスと酸化剤ガスがマトリックスを通して拡
散、透過するのを防止するのに十分な泡圧力を有するこ
と。
散、透過するのを防止するのに十分な泡圧力を有するこ
と。
（５） 出来るだけ薄く、且つ適度の強度を有するこ
と。
と。
従来、使用されて来たマ） ＩＪソックス材の一つにフ
ェノール樹脂不織布がある。フェノール樹脂は高温のリ
ン酸中（１８０℃以上）に長期間曝されていると、徐々
に酸化反応をうける為に、燃料電池出力の長期的安定性
に欠ける問題があった。又このマトリックス基材として
五酸化タンタル（ＴＩＬ２０５ ）や酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ２）のクロスや五酸化タンクルや酸化ジルコニ
ウムを高分子固着剤を使用して結合し、シート化したも
のが報告されている。
ェノール樹脂不織布がある。フェノール樹脂は高温のリ
ン酸中（１８０℃以上）に長期間曝されていると、徐々
に酸化反応をうける為に、燃料電池出力の長期的安定性
に欠ける問題があった。又このマトリックス基材として
五酸化タンタル（ＴＩＬ２０５ ）や酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ２）のクロスや五酸化タンクルや酸化ジルコニ
ウムを高分子固着剤を使用して結合し、シート化したも
のが報告されている。
しかし、これらの酸化物は高温のリン酸に対して化学的
に安定であるが電解質保持性に問題がある。さらに、こ
れらの酸化物は高価である為に多量に使用する大容量燃
料電池のマ） ＩＪソックス料としては不適である。
に安定であるが電解質保持性に問題がある。さらに、こ
れらの酸化物は高価である為に多量に使用する大容量燃
料電池のマ） ＩＪソックス料としては不適である。
一方、燃料電池の作動温度及び電極の開路電圧において
、電気化学的に安定であり長期間安定であり、かつ多量
に各分野で使用されているので、安価な炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）をマトリックス材料として用いた燃料電池が知られ
ている。
、電気化学的に安定であり長期間安定であり、かつ多量
に各分野で使用されているので、安価な炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）をマトリックス材料として用いた燃料電池が知られ
ている。
この炭化珪素を用いた電解質マトリックスの製造方法と
しては、粒状または繊維状の炭化珪素に高分子固着剤お
よび溶媒を適量加えて混合し、これをロール展開、吹付
け、塗布、薄膜プリント等により電極表面に付加し乾燥
して溶媒を除去し、これにリン酸を含浸する方法が採ら
れている。これらの炭化珪素を用いた電解質マトリック
スは、これ壕でのマトリックス材料に比して水素イオン
伝導度、泡圧力等の特性において優れたマトリックスで
あることが言える。
しては、粒状または繊維状の炭化珪素に高分子固着剤お
よび溶媒を適量加えて混合し、これをロール展開、吹付
け、塗布、薄膜プリント等により電極表面に付加し乾燥
して溶媒を除去し、これにリン酸を含浸する方法が採ら
れている。これらの炭化珪素を用いた電解質マトリック
スは、これ壕でのマトリックス材料に比して水素イオン
伝導度、泡圧力等の特性において優れたマトリックスで
あることが言える。
然し、燃料電池としての特性をより一層向上させるため
には、マトリックスの水素イオン伝導度を高めることが
必要であり、そのためにはリン酸量を多く添加すること
が必要である。しかしながら、リン酸量をさらに多く添
加すると水素イオン伝導度は増加するものの、逆に泡圧
力が低下するという現象が生じる。まだ、マトリックス
の厚さを薄くすることによシ水素イオン抵抗を小さくす
ることは可能であるが、泡圧力が低くなるばかりでなく
機械的強度も低下する。
には、マトリックスの水素イオン伝導度を高めることが
必要であり、そのためにはリン酸量を多く添加すること
が必要である。しかしながら、リン酸量をさらに多く添
加すると水素イオン伝導度は増加するものの、逆に泡圧
力が低下するという現象が生じる。まだ、マトリックス
の厚さを薄くすることによシ水素イオン抵抗を小さくす
ることは可能であるが、泡圧力が低くなるばかりでなく
機械的強度も低下する。
さらに、リン酸の絶対量が少なくなるために、電池とし
ての寿命が低下する等の現象が生じることになる。
ての寿命が低下する等の現象が生じることになる。
本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は容易に特性低下を防止し長期間にわた
って優れた安定性を有する燃料電池およびその製造方法
を提供することにある。
ので、その目的は容易に特性低下を防止し長期間にわた
って優れた安定性を有する燃料電池およびその製造方法
を提供することにある。
本発明は、前記マトリックス材料に水素イオン伝導度の
増大、泡圧力の増大、電池寿命の向上の観点から種々の
検討を加えた結果、電池特性の向上はマトリックス材の
リン酸電解質への親和性、湿潤性の大小により大きな影
響を見出し、マトリックス材の表面に親リン酸物質によ
シ被膜を形成したものをマトリックスとして用いること
を特徴とする。
増大、泡圧力の増大、電池寿命の向上の観点から種々の
検討を加えた結果、電池特性の向上はマトリックス材の
リン酸電解質への親和性、湿潤性の大小により大きな影
響を見出し、マトリックス材の表面に親リン酸物質によ
シ被膜を形成したものをマトリックスとして用いること
を特徴とする。
以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。
本発明の燃料電池は、前述した従来の燃料電池における
電解質マトリックス１として、親リン酸性被膜を形成し
たマトリックス材と、９５重量係以上のリン酸と、固着
剤としてフッ素系ポリマーを含む混合物より成るものを
使用するものである。以下、具体的な一例について述べ
る。
電解質マトリックス１として、親リン酸性被膜を形成し
たマトリックス材と、９５重量係以上のリン酸と、固着
剤としてフッ素系ポリマーを含む混合物より成るものを
使用するものである。以下、具体的な一例について述べ
る。
（実施例１）
２０重量％濃度リン酸中に１時間浸漬後分離し、つぎに
３００℃で２時間熱処理したαまたはβタイプの炭化珪
素の重量比で１００部に対し、固着剤としてポリテトラ
フルオロエチレン３部の合剤に、９５重量％濃度のリン
酸の添加量を変えて混練し、３ｋｇ／（７）２の圧力を
加えて厚さ約０．１５ｍ５＋のシート状マトリックスを
製造した。
３００℃で２時間熱処理したαまたはβタイプの炭化珪
素の重量比で１００部に対し、固着剤としてポリテトラ
フルオロエチレン３部の合剤に、９５重量％濃度のリン
酸の添加量を変えて混練し、３ｋｇ／（７）２の圧力を
加えて厚さ約０．１５ｍ５＋のシート状マトリックスを
製造した。
かかるマトリックスの泡圧力および１５０℃におけるイ
オン伝導度を示すと、第３図および第４図の実線の如く
となる。また、各図には比較例として未処理の炭化珪素
を同様の条件で製造したシート状マトリックスの、泡圧
力およびイオン伝導度を夫々破線で示している。
オン伝導度を示すと、第３図および第４図の実線の如く
となる。また、各図には比較例として未処理の炭化珪素
を同様の条件で製造したシート状マトリックスの、泡圧
力およびイオン伝導度を夫々破線で示している。
第３図に示すように、本実施例のマトリックスでは泡圧
力がリン酸量の増加に伴なって僅かに減少傾向にあるが
、１２０重量％添加でも０．２ｋｇ／ｃｍ２の泡圧力を
示している。これに対し、比較例のマトリックスでは１
００重量％以上のリン酸添加で顕著な泡圧力の減少が認
められ、１２０重量％では０．０３ ｋｇ／１ｘｔ２の
泡圧力で本実施例のマトリックスの約１／８である。ま
た、第４図に示すように水素イオン伝導度は、本実施例
、比較例のマトリックス共にリン酸量の増加と共に増加
するが、本実施例のものの方がイオン伝導度が優れて（
高い）いることがわかる。さらに、本実施例のものでは
１２０重量−のリン酸を添加してもマトリックスは半固
体状であシ、両端を持って垂した場合でも自重にて破壊
しないのに対し、比較例のものでは１２０重量−のリン
酸を添加した場合流動性があシ、遊離リン酸が表面に浮
き出しておシ、同様に両端を持って垂した場合に自重に
て破壊した。
力がリン酸量の増加に伴なって僅かに減少傾向にあるが
、１２０重量％添加でも０．２ｋｇ／ｃｍ２の泡圧力を
示している。これに対し、比較例のマトリックスでは１
００重量％以上のリン酸添加で顕著な泡圧力の減少が認
められ、１２０重量％では０．０３ ｋｇ／１ｘｔ２の
泡圧力で本実施例のマトリックスの約１／８である。ま
た、第４図に示すように水素イオン伝導度は、本実施例
、比較例のマトリックス共にリン酸量の増加と共に増加
するが、本実施例のものの方がイオン伝導度が優れて（
高い）いることがわかる。さらに、本実施例のものでは
１２０重量−のリン酸を添加してもマトリックスは半固
体状であシ、両端を持って垂した場合でも自重にて破壊
しないのに対し、比較例のものでは１２０重量−のリン
酸を添加した場合流動性があシ、遊離リン酸が表面に浮
き出しておシ、同様に両端を持って垂した場合に自重に
て破壊した。
すなわち、以上の点から本実施例によるマトリックスは
、従来の未処理のマトリックスに比して、リン酸保持量
が多く、水素イオン伝導度が高く、機械的強度に優れて
いることが明らかである。
、従来の未処理のマトリックスに比して、リン酸保持量
が多く、水素イオン伝導度が高く、機械的強度に優れて
いることが明らかである。
（実施例２）
２０重量％濃度リン酸中に１時間浸漬後分離し、つぎに
３００℃で２時間熱処理した炭化珪素の重量比で１００
部に対し、固着剤としてポリテトラフロオロエチレン３
部、９５重量％濃度のリン酸１１０部よシなる合剤を３
ｋｇ７ｃｍ”で加圧成型したものを、マトリックスと
して燃料電池スタックを組み合でだ。
３００℃で２時間熱処理した炭化珪素の重量比で１００
部に対し、固着剤としてポリテトラフロオロエチレン３
部、９５重量％濃度のリン酸１１０部よシなる合剤を３
ｋｇ７ｃｍ”で加圧成型したものを、マトリックスと
して燃料電池スタックを組み合でだ。
この場合における燃料電池の作動特性を示すと、第５図
の実線の如くとなる。図では、単位面積当りの放電々流
に伴なう単位電池の電圧変化を示しておシ、まだ比較例
として未処理の炭化珪素を同様の条件でマ） ＩＪワッ
クスし、同様に構成した燃料電池の特性例を破線で示し
ている。
の実線の如くとなる。図では、単位面積当りの放電々流
に伴なう単位電池の電圧変化を示しておシ、まだ比較例
として未処理の炭化珪素を同様の条件でマ） ＩＪワッ
クスし、同様に構成した燃料電池の特性例を破線で示し
ている。
図から明らかなように、単位電池の電圧は電流値が大き
くなるにつれて減少するが、本実施例のマトリックスを
用いた燃料電池の電圧減少は比較例のそれよりも小さい
。
くなるにつれて減少するが、本実施例のマトリックスを
用いた燃料電池の電圧減少は比較例のそれよりも小さい
。
すなわち、本実施例によるマトリックスはその水素イオ
ン伝導度が高いために、水素イオン抵抗に伴なう電圧減
少を小さくすることができ、結果として作動電圧の高い
燃料電池を得ることが可能となる。
ン伝導度が高いために、水素イオン抵抗に伴なう電圧減
少を小さくすることができ、結果として作動電圧の高い
燃料電池を得ることが可能となる。
尚、上記実施例ではマトリックス材表面に親リン酸性被
膜を形成するのにリン酸を用いたが、これに限らずリン
酸塩やその他の物質でも、マトリックス材表面に親リン
酸性またはリン酸湿潤性の被膜を形成するものであれば
いずれでもよい。
膜を形成するのにリン酸を用いたが、これに限らずリン
酸塩やその他の物質でも、マトリックス材表面に親リン
酸性またはリン酸湿潤性の被膜を形成するものであれば
いずれでもよい。
まだ、上記ではマ） ＩＪックス材として炭化珪素を用
いたが、αまたはβタイプの窒化珪素等をマトリックス
材として用いる場合も同様である。
いたが、αまたはβタイプの窒化珪素等をマトリックス
材として用いる場合も同様である。
その他、本発明はその要旨を変更しない範囲で、種々に
変形して実施することが可能である。
変形して実施することが可能である。
以上説明したように本発明によれば、親リン酸性被膜を
形成したマトリックス材と、９５重ｉｔ％以上のリン酸
と、固着剤としてフッ素系ポリマーを含む混合物よυ成
る電解質マトリックスを用いるようにしたので、泡圧力
および水素イオン伝導度の高いマトリックスを得、容易
に特性低下を防止して長期間にわたって優れた安定性を
有する信頼性の高い燃料電池およびその製造方法が提供
できる。
形成したマトリックス材と、９５重ｉｔ％以上のリン酸
と、固着剤としてフッ素系ポリマーを含む混合物よυ成
る電解質マトリックスを用いるようにしたので、泡圧力
および水素イオン伝導度の高いマトリックスを得、容易
に特性低下を防止して長期間にわたって優れた安定性を
有する信頼性の高い燃料電池およびその製造方法が提供
できる。
第１図（ａ） 、 （ｂ）は燃料電池の単位セルを示す
斜視図、第２図は同セルを組み込んだ燃料電池を示す斜
視図、第３図〜第５図は本発明による作用効果を説明す
るための図である。 １・・・マトリックス、２．３・・・電極、４，５・・
・リブ、６・・・インタコネクタ、１８・・・セパレー
タ、１９・・・リブドサブストレート。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 （ａ） （ｂ） ム 第２図 ４ 第３図 り＞酸量 （重ｔ’／、） 第４図 り＞酸量 （重量０Ｉ０）
斜視図、第２図は同セルを組み込んだ燃料電池を示す斜
視図、第３図〜第５図は本発明による作用効果を説明す
るための図である。 １・・・マトリックス、２．３・・・電極、４，５・・
・リブ、６・・・インタコネクタ、１８・・・セパレー
タ、１９・・・リブドサブストレート。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 （ａ） （ｂ） ム 第２図 ４ 第３図 り＞酸量 （重ｔ’／、） 第４図 り＞酸量 （重量０Ｉ０）
Claims (4)
- （１）電解質マトリックスを介して対向配置される一対
の電極に接するような流体燃料流路および流体酸化物流
路を備え、各流路に燃料および酸化剤が通流している条
件下で電気エネルギーを出力する燃料電池において、前
記電解質マトリックスとして、親リン酸性被膜が形成さ
れたマ） ＩＪワックス材、濃度９５重量係以上のリン
酸と、固着剤としてフッ素系ポリマーを含む混合物より
成るマトリックスを用いたことを特徴とする燃料電池。 - （２） マトリックス材としてαまたはβタイプの炭
化珪素若しくはαまたはβタイプの窒化珪素を用いるよ
うにした特許請求の範囲第（１）項記載の燃料電池。 - （３）電解質を含む一対の電極に接するような流体燃料
流路および流体酸化物流路を備え、各流路に燃料および
酸化剤が通流している条件下で電気エネルギーを出力す
る燃料電池において、前記電解質マトリックスを製造す
る場合、高温で所定時間親リン酸性被膜を形成処理した
マトリックス材に、所定量の固着剤としてのフッ素系ポ
リマーと濃度９５ｉ量チ以上の所定量のリン酸とを混練
し、所定大きさの圧力を加えてシート状に成型すること
を特徴とする燃料電池の製造方法。 - （４） マトリックス材を濃度２０重量％以上のリン
酸、リン酸塩により被膜を形成処理するようにした特許
請求の範囲第（３）項記載の燃料電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57185104A JPS5975563A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 燃料電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57185104A JPS5975563A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 燃料電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5975563A true JPS5975563A (ja) | 1984-04-28 |
Family
ID=16164920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57185104A Pending JPS5975563A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 燃料電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5975563A (ja) |
-
1982
- 1982-10-21 JP JP57185104A patent/JPS5975563A/ja active Pending
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