JPS6042589B2 - 液体燃料電池 - Google Patents
液体燃料電池Info
- Publication number
- JPS6042589B2 JPS6042589B2 JP59139041A JP13904184A JPS6042589B2 JP S6042589 B2 JPS6042589 B2 JP S6042589B2 JP 59139041 A JP59139041 A JP 59139041A JP 13904184 A JP13904184 A JP 13904184A JP S6042589 B2 JPS6042589 B2 JP S6042589B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- fuel
- liquid fuel
- fuel cell
- electrode
- 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
Links
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
- H01M8/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
-
- 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
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液体燃料電池に係り、特に、コンパクトで高性
能な液体燃料電池に関する。
能な液体燃料電池に関する。
従来の液体燃料電池の断面図を第１図に示す。
電解液１をはさんで正極２と負極３が向い合つており、
正極２の外側には酸化剤室４が、負極３の外側には燃料
室５がある。酸化剤室４には酸化剤供給口６、及び酸化
剤排出口７が設置され、燃料室５には燃料供給口８が設
置されている。正極２および負極３は共に、電子伝導性
を有する材料からなる多孔質体である。液体燃料電池に
はポータブル電源としての用途が期待されており、その
ためにはなるべく小型軽。
正極２の外側には酸化剤室４が、負極３の外側には燃料
室５がある。酸化剤室４には酸化剤供給口６、及び酸化
剤排出口７が設置され、燃料室５には燃料供給口８が設
置されている。正極２および負極３は共に、電子伝導性
を有する材料からなる多孔質体である。液体燃料電池に
はポータブル電源としての用途が期待されており、その
ためにはなるべく小型軽。
量でなければならない。即ち、出力Ｗについて云うとＷ
／に９、Ｗ／ ｄゴ、Ｗｈ／に９、Ｗ／ ｄイ値が大で
なければならない。しかし従来の液体燃料電池では、液
体燃料を負極全面に迅速、かつ均一に供給するために、
燃料室を充分に広くとらなければならず、電池全体の重
量、体積が大になり、そのために上記Ｗ／に９、Ｗ／
ｄゴ、Ｗｈ／ に９、Ｗ／ｄ７Ｔｌ値が大きく、本格的
な実用化が阻害されていた。また、燃料電池の負極にお
ける反応は、負極の”電解液側の面、すなわち正極に近
い面で進行するが、従来の負極では、燃料が負極の燃料
室側の面から侵入して多孔質である負極の内部を横切つ
て反応が進行しやすい面まで到達しなければならなかつ
た。
／に９、Ｗ／ ｄゴ、Ｗｈ／に９、Ｗ／ ｄイ値が大で
なければならない。しかし従来の液体燃料電池では、液
体燃料を負極全面に迅速、かつ均一に供給するために、
燃料室を充分に広くとらなければならず、電池全体の重
量、体積が大になり、そのために上記Ｗ／に９、Ｗ／
ｄゴ、Ｗｈ／ に９、Ｗ／ｄ７Ｔｌ値が大きく、本格的
な実用化が阻害されていた。また、燃料電池の負極にお
ける反応は、負極の”電解液側の面、すなわち正極に近
い面で進行するが、従来の負極では、燃料が負極の燃料
室側の面から侵入して多孔質である負極の内部を横切つ
て反応が進行しやすい面まで到達しなければならなかつ
た。
そのために、反応面への燃料供給の不充分な個所ができ
やすく、電流密度、すなわちとり出された電流値を見掛
けの電極面積で割つた値も小さかつた。本発明の目的は
、負極の電解液側の面に燃料を到達させやすくし、小型
軽量、高出力、高エネルギー密度の液体燃料電池を提供
するにある。
やすく、電流密度、すなわちとり出された電流値を見掛
けの電極面積で割つた値も小さかつた。本発明の目的は
、負極の電解液側の面に燃料を到達させやすくし、小型
軽量、高出力、高エネルギー密度の液体燃料電池を提供
するにある。
本発明の要点は、負極内に液体燃料供給用の通路を設け
たことにある。すなわち主幹路と枝幹路を有する樹枝状
燃料通路を負極内に設け、主幹路を通して燃料を供給す
ることにある。以下、図面に従つて本発明をさらに詳し
く説明する。
たことにある。すなわち主幹路と枝幹路を有する樹枝状
燃料通路を負極内に設け、主幹路を通して燃料を供給す
ることにある。以下、図面に従つて本発明をさらに詳し
く説明する。
第２図は本発明になる液体燃料電池に用いる負極３の縦
断面図、すなわち負極３の面に平行な方向の断面図、第
３図は負極３のＡ−Ａ断面図、すなわち負極３の面に垂
直な方向の断面図である。負極３の上面に燃料入口９が
あり、それを基点にして、負極３内に、樹枝状の通路が
設けられている。樹枝状燃料通路は主幹路１０、準主幹
路１１、枝幹路１２、細路１３からなり、燃料入口９か
ら供給された液体燃料はこれらを通つて負極の全面に均
一に供給される。もちろん主幹路１０から細路１３まで
の通路断面積が連続的に変化していてもよい。液体燃料
としてはメタノールやヒドラジン、あるいはこれに他の
液体燃料を混合したものが用いられる。
断面図、すなわち負極３の面に平行な方向の断面図、第
３図は負極３のＡ−Ａ断面図、すなわち負極３の面に垂
直な方向の断面図である。負極３の上面に燃料入口９が
あり、それを基点にして、負極３内に、樹枝状の通路が
設けられている。樹枝状燃料通路は主幹路１０、準主幹
路１１、枝幹路１２、細路１３からなり、燃料入口９か
ら供給された液体燃料はこれらを通つて負極の全面に均
一に供給される。もちろん主幹路１０から細路１３まで
の通路断面積が連続的に変化していてもよい。液体燃料
としてはメタノールやヒドラジン、あるいはこれに他の
液体燃料を混合したものが用いられる。
このようにすることにより、燃料を直接負極内に供給す
ることができ、電解液側の面へ到達しやすくなる。しか
も燃料は負極の電解液側面へ向つて樹枝状に進行し、面
全域に行きわたる。以下、本発明の実施例を説明する。
白金触媒を添加した炭素粉末とポリテトラフルオロエチ
レン微粉末を混合して多孔性炭素基板に塗布して作つた
正極と、電解液としての硫酸を含浸させたイオン交換膜
と、内部に樹枝状通路を有する多孔質炭素板の負極を組
み合わせて電池を組立て、正極には空気を、負極には燃
料としてのメタノールと硫酸の混合液を供給して、メタ
ノール、空気燃料電池として作動させた。負極にも触媒
として白金を分散、添加した。電極寸法を１０ｃｍ×１
５ｃｍにしたとき、空気室の幅が３．０ＴＷ１１空気極
の厚さが０．３順、電解液を含浸させたイオン交換膜の
厚さが０．２？、負極の厚さが２．０？、燃料室の厚さ
がＯ？であつた。したがつて単位電池１個の厚さは５．
５Ｔｍで、周辺の枠等を無視するとすれば、体積は８２
．５ｄである。同様に周辺の枠等を除くと、このときの
重量は９０．７ｆであつた。この単位電池からは、放電
電圧０．４０Ｖで１８Ａの電流が得られた。
ることができ、電解液側の面へ到達しやすくなる。しか
も燃料は負極の電解液側面へ向つて樹枝状に進行し、面
全域に行きわたる。以下、本発明の実施例を説明する。
白金触媒を添加した炭素粉末とポリテトラフルオロエチ
レン微粉末を混合して多孔性炭素基板に塗布して作つた
正極と、電解液としての硫酸を含浸させたイオン交換膜
と、内部に樹枝状通路を有する多孔質炭素板の負極を組
み合わせて電池を組立て、正極には空気を、負極には燃
料としてのメタノールと硫酸の混合液を供給して、メタ
ノール、空気燃料電池として作動させた。負極にも触媒
として白金を分散、添加した。電極寸法を１０ｃｍ×１
５ｃｍにしたとき、空気室の幅が３．０ＴＷ１１空気極
の厚さが０．３順、電解液を含浸させたイオン交換膜の
厚さが０．２？、負極の厚さが２．０？、燃料室の厚さ
がＯ？であつた。したがつて単位電池１個の厚さは５．
５Ｔｍで、周辺の枠等を無視するとすれば、体積は８２
．５ｄである。同様に周辺の枠等を除くと、このときの
重量は９０．７ｆであつた。この単位電池からは、放電
電圧０．４０Ｖで１８Ａの電流が得られた。
電流密度にして１２０ｎ１Ａ／Ｃｌｔである。したがつ
て、この単位電池の出力は７．２Ｗであり、単位体積当
りの出力は８７．３ｗ／ｅ１単位重量当りの出力は７９
．４Ｗ／Ｋ９となる。このように本発明においては燃料
室が不要であり、単位体積或は単位重量当りの出力も増
加する。一方、従来の構造の電池では、電極寸法を上記
本発明の実施例と同じ１０Ｃ７７！×１５ｃｗＬにした
とき、空気室の幅が３．ｈ１空気極の厚さが０．３順、
電解液を含浸させたイオン交換膜の厚さが０．２Ｔｎｍ
１負極の厚さが２．０Ｔｆｎと変らないが、燃料室とし
て幅３．０顛の空間をとらなければならず、単位電池の
厚さは８．５順となり、周辺の枠などを無視したときの
単位電池の体積は１２７．５ｃ１１である。
て、この単位電池の出力は７．２Ｗであり、単位体積当
りの出力は８７．３ｗ／ｅ１単位重量当りの出力は７９
．４Ｗ／Ｋ９となる。このように本発明においては燃料
室が不要であり、単位体積或は単位重量当りの出力も増
加する。一方、従来の構造の電池では、電極寸法を上記
本発明の実施例と同じ１０Ｃ７７！×１５ｃｗＬにした
とき、空気室の幅が３．ｈ１空気極の厚さが０．３順、
電解液を含浸させたイオン交換膜の厚さが０．２Ｔｎｍ
１負極の厚さが２．０Ｔｆｎと変らないが、燃料室とし
て幅３．０顛の空間をとらなければならず、単位電池の
厚さは８．５順となり、周辺の枠などを無視したときの
単位電池の体積は１２７．５ｃ１１である。
このときの重量は１４５ｇである。この単位電池からは
放電電圧０．４０■で１５Ａの電流が得られた。電流密
度にして１００ｎ１Ａ／Ｃｒｉである。したがつて、従
来の方式をとるこの単位電池の出力は６．０Ｗであり、
単位体積当りの出力は４７．０Ｗ／′、単位重量当りの
出力は４１．４Ｗ／Ｋ９である。本発明の電池と従来の
電池を比較すると、本発明の電池の方が、単位体積当り
の出力において１．８皓、単位重量当りの出力において
１．９２倍になつている。
放電電圧０．４０■で１５Ａの電流が得られた。電流密
度にして１００ｎ１Ａ／Ｃｒｉである。したがつて、従
来の方式をとるこの単位電池の出力は６．０Ｗであり、
単位体積当りの出力は４７．０Ｗ／′、単位重量当りの
出力は４１．４Ｗ／Ｋ９である。本発明の電池と従来の
電池を比較すると、本発明の電池の方が、単位体積当り
の出力において１．８皓、単位重量当りの出力において
１．９２倍になつている。
以上述べたように本発明によれば、燃料室スペースの削
減と、電池性能の向上により、単位体積当りの出力、及
び単位重量当りの出力が、従来のノ液体燃料電池に比べ
て大幅に増加する。
減と、電池性能の向上により、単位体積当りの出力、及
び単位重量当りの出力が、従来のノ液体燃料電池に比べ
て大幅に増加する。
第１図は従来の液体燃料電池を示す断面図、第２図は本
発明の一実施例の断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面
図である。 １・・・・・・電解液、２・・・・・・正極、７・・・
・・・負極、４・・・・・・酸化剤室、５・・・・・・
燃料室、６・・・・・・酸化剤供給口、７・・・・・・
酸化剤排出口、８・・・・・・燃料供給口。
発明の一実施例の断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面
図である。 １・・・・・・電解液、２・・・・・・正極、７・・・
・・・負極、４・・・・・・酸化剤室、５・・・・・・
燃料室、６・・・・・・酸化剤供給口、７・・・・・・
酸化剤排出口、８・・・・・・燃料供給口。
Claims (1)
- １ 対向する正極と負極、前記正負極間に介在する電解
液および前記正極の外側に位置す酸化剤室を有する液体
燃料電池において、前記負極の内部に主幹路と枝幹路を
有する樹枝状燃料通路を設け、前記主幹路を通して燃料
を供給するようにしたことを特徴とする液体燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139041A JPS6042589B2 (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 液体燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139041A JPS6042589B2 (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 液体燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60115171A JPS60115171A (ja) | 1985-06-21 |
| JPS6042589B2 true JPS6042589B2 (ja) | 1985-09-24 |
Family
ID=15236073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59139041A Expired JPS6042589B2 (ja) | 1984-07-06 | 1984-07-06 | 液体燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042589B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009038198A1 (ja) * | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 燃料電池 |
| KR20090072532A (ko) * | 2007-12-28 | 2009-07-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료확산판, 연료공급장치 및 이를 적용한 연료전지 |
-
1984
- 1984-07-06 JP JP59139041A patent/JPS6042589B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60115171A (ja) | 1985-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4205774B2 (ja) | 燃料電池 | |
| US4390603A (en) | Methanol fuel cell | |
| US5958616A (en) | Membrane and electrode structure for methanol fuel cell | |
| JP2003346869A (ja) | 燃料電池スタック | |
| US8003278B2 (en) | Fuel cell | |
| US20090023046A1 (en) | Porous Transport Structures for Direct-Oxidation Fuel Cell System Operating with Concentrated Fuel | |
| US7163760B2 (en) | Fuel cell stack having a bypass flow passage | |
| DE19819325A1 (de) | Elektrode mit für ein Fluid durchgängigen Poren und Brennstoffzelle | |
| JP2003229144A (ja) | 燃料電池 | |
| US3300343A (en) | Fuel cell including electrodes having two dissimilar surfaces | |
| JPH05251097A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JP3509180B2 (ja) | 燃料電池 | |
| EP1294037B1 (en) | A fuel cell stack and a method of supplying reactant gases to the fuel cell stack | |
| CN101425589B (zh) | 一种集成式的内增湿燃料电池 | |
| CN100550500C (zh) | 一种燃料电池组 | |
| US20040038103A1 (en) | Solid polymer electrolyte fuel cell assembly | |
| JP3258378B2 (ja) | 燃料電池 | |
| US3261716A (en) | Method of operating a fuel cell containing a sulfuric-nitric acid electrolyte | |
| JPH1021944A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池 | |
| JPS60115171A (ja) | 液体燃料電池 | |
| JPS628904B2 (ja) | ||
| JP2002198072A (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JPS57124864A (en) | Gas diffusion electrode of fuel cell | |
| JP3960038B2 (ja) | 液体燃料直接供給形燃料電池 | |
| CN100372163C (zh) | 可实现输出电流数倍增加输出电压数倍降低的燃料电池 |