JPS6132360A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPS6132360A JPS6132360A JP59151241A JP15124184A JPS6132360A JP S6132360 A JPS6132360 A JP S6132360A JP 59151241 A JP59151241 A JP 59151241A JP 15124184 A JP15124184 A JP 15124184A JP S6132360 A JPS6132360 A JP S6132360A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- fuel
- electrode
- air
- fuel cell
- 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
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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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
-
- 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
- H01M8/04276—Arrangements for managing the electrolyte stream, e.g. heat exchange
- H01M8/04283—Supply means of electrolyte to or in matrix-fuel cells
-
- 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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は燃料電池の改良に係υ、特に燃料電極と空気電
気の間にマトリックスが介在され、こＯｉトリックスに
電解液がリザーブされている燃料電池の改良にヅするも
のである。
気の間にマトリックスが介在され、こＯｉトリックスに
電解液がリザーブされている燃料電池の改良にヅするも
のである。
従来一般に採用されているこの種の燃料電池は、電極間
、すなわち燃料電極と空気電極の間に、電解液を保持し
ているマトリックスが介在され、そして外部から供給さ
れる燃料ガスと空気中の酸素との反応によって水を生成
しながら発電が行われる。
、すなわち燃料電極と空気電極の間に、電解液を保持し
ているマトリックスが介在され、そして外部から供給さ
れる燃料ガスと空気中の酸素との反応によって水を生成
しながら発電が行われる。
この反応は発熱を伴うので生成水は水蒸気となる。この
水蒸気の発生に伴ってマトリックス内の電解液の一部が
溶解し、水蒸気と伴に、外部へ放出され次第に電解液が
減少し電池寿命が短くなる。
水蒸気の発生に伴ってマトリックス内の電解液の一部が
溶解し、水蒸気と伴に、外部へ放出され次第に電解液が
減少し電池寿命が短くなる。
このため従来より電極を炭素繊維などで多孔質゛に製作
し、この孔の空間を利用して電解液をリザーブしておく
方法が広く採られている。しかし、この方法には燃料ガ
スおよび空気の拡散を阻害しやすいという問題があり、
又さらに電極全体の密度を小さくする必要から機械的強
度の弱体化や高低抗化しやすい嫌いもある。また、この
ようにしても−やはりリザーブする電解液の量はある程
度限定されてしまうため寿命も限定されるという欠点が
あった。そこで外部よシミ消液を補給するようにするこ
とも考えられるが、いざ実施しようとすると、電極の厚
みが１〜２ｗｒｒｔｔと薄いこと、又電解液を補給する
配管などを燃料ガスおよび空気を供給しているマニホー
ルドを通過させて設けなければならず、その名案が無く
、電解液を外部キり補給することは難しかった。
し、この孔の空間を利用して電解液をリザーブしておく
方法が広く採られている。しかし、この方法には燃料ガ
スおよび空気の拡散を阻害しやすいという問題があり、
又さらに電極全体の密度を小さくする必要から機械的強
度の弱体化や高低抗化しやすい嫌いもある。また、この
ようにしても−やはりリザーブする電解液の量はある程
度限定されてしまうため寿命も限定されるという欠点が
あった。そこで外部よシミ消液を補給するようにするこ
とも考えられるが、いざ実施しようとすると、電極の厚
みが１〜２ｗｒｒｔｔと薄いこと、又電解液を補給する
配管などを燃料ガスおよび空気を供給しているマニホー
ルドを通過させて設けなければならず、その名案が無く
、電解液を外部キり補給することは難しかった。
本発明はこれにかんがみなされたもので、その目的とす
るところは、たとえ電極の厚みが薄くても、又特にマニ
ホールドを加工することなく容易に電解液が補給できる
ようになしたこの穏の燃料°電池を提供するにおる。
るところは、たとえ電極の厚みが薄くても、又特にマニ
ホールドを加工することなく容易に電解液が補給できる
ようになしたこの穏の燃料°電池を提供するにおる。
すなわち本発明は、燃料極及び空気極の少くとも一つの
角部に夫々切欠きを設け、この切欠きに夫々電解保持材
を埋設せしめるとともに、セパレータの前記電解保持材
と対向している部分に、外部に連通ずる電解補給用の通
路を設け、マトリックスに外部より電解液を補給す・る
ようにしたものである。
角部に夫々切欠きを設け、この切欠きに夫々電解保持材
を埋設せしめるとともに、セパレータの前記電解保持材
と対向している部分に、外部に連通ずる電解補給用の通
路を設け、マトリックスに外部より電解液を補給す・る
ようにしたものである。
以下図示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
。
。
第１図にはその燃料電池の要部が分解されて斜視図で示
され、又第２図にはその側面が示されている。燃料電池
は燃料電極２ａと空気電極２ｂを備えておシ、そしてそ
の側面には図示はしていないがマニホールドが設けられ
ている。
され、又第２図にはその側面が示されている。燃料電池
は燃料電極２ａと空気電極２ｂを備えておシ、そしてそ
の側面には図示はしていないがマニホールドが設けられ
ている。
燃料電極２ａと空気電極２ｂとはマトリックス（電解液
保持層）３を挾んで、それぞれのガス流路２ａＳ、２ｂ
Ｓがお互いに交差する様に配置さ゛れている。またその
外側（図中上下）にはセパレータ４がこれらの電極を挾
む様に配置されている。
保持層）３を挾んで、それぞれのガス流路２ａＳ、２ｂ
Ｓがお互いに交差する様に配置さ゛れている。またその
外側（図中上下）にはセパレータ４がこれらの電極を挾
む様に配置されている。
このとき、燃料電極２ａの側面でガス流路の出入口のあ
る方向を、別の対になる空気電極２ｂより平面寸法（巾
寸法）が大きくなる様にし、セパレータ４の長さ及び巾
は、夫々この大きい方の電極の寸法に合わせる。すなわ
ち、長方形の電極を交差する様に組合せその外側を大形
のセパレータで挾んだ構造にするのである。
る方向を、別の対になる空気電極２ｂより平面寸法（巾
寸法）が大きくなる様にし、セパレータ４の長さ及び巾
は、夫々この大きい方の電極の寸法に合わせる。すなわ
ち、長方形の電極を交差する様に組合せその外側を大形
のセパレータで挾んだ構造にするのである。
この結果、夫々の電極の端部、すなわち少くと ゛も角
の部分には夫々の電極の厚さに相当する隙間が形成され
る。そしてこの隙間には電解液保持材６が充填される。
の部分には夫々の電極の厚さに相当する隙間が形成され
る。そしてこの隙間には電解液保持材６が充填される。
この電解液保持材は夫々電極２ａ、２ｂの食中にわたっ
て充填するので図に示す様に、電池の角の部分ではセパ
レータ４間に両方の電解液保持材同志が重ねられる。こ
の角部に対向しているセパレータ４の角部には適当な大
きさの孔６ｂがあけられ、その最上部は外部電解液槽８
に接続管７全通して連結される。電解液は外部電解液槽
８から接続管７を通って電池最上部のセパレータ４の孔
を通シ、電解液保持材６を経由して夫々の電極端部から
、電極間のマ） ＩＪソックス３端 時適当な圧力を加える様にすれば電解液は常に電池内に
補給され不足することは無いのである。
て充填するので図に示す様に、電池の角の部分ではセパ
レータ４間に両方の電解液保持材同志が重ねられる。こ
の角部に対向しているセパレータ４の角部には適当な大
きさの孔６ｂがあけられ、その最上部は外部電解液槽８
に接続管７全通して連結される。電解液は外部電解液槽
８から接続管７を通って電池最上部のセパレータ４の孔
を通シ、電解液保持材６を経由して夫々の電極端部から
、電極間のマ） ＩＪソックス３端 時適当な圧力を加える様にすれば電解液は常に電池内に
補給され不足することは無いのである。
伺電消液保持材６としては、シリコーンカーバイドおよ
び、この複合材の粉末を電解液でペースト状に混線した
）のが適当であるが、これに限定されるものではなく、
その他に、炭素繊維など繊維状物質を詰めることも可能
である。
び、この複合材の粉末を電解液でペースト状に混線した
）のが適当であるが、これに限定されるものではなく、
その他に、炭素繊維など繊維状物質を詰めることも可能
である。
尚以上の説明では、電解保持材６を埋設する空間を形成
するにあたり、電極の巾を狭くしその一方側にのみ設け
るようにしたが、常にこのよグに形成しなければならな
いわけではなく、たとえば第３図に示すように電解保持
材６を電極の両側に配置してもよい。特にこのように電
極の両側に電解保持材を配置すると電解液が両側から補
給さ昨ることになシミ消液が全体的に平均して補給され
非常に良好である。
するにあたり、電極の巾を狭くしその一方側にのみ設け
るようにしたが、常にこのよグに形成しなければならな
いわけではなく、たとえば第３図に示すように電解保持
材６を電極の両側に配置してもよい。特にこのように電
極の両側に電解保持材を配置すると電解液が両側から補
給さ昨ることになシミ消液が全体的に平均して補給され
非常に良好である。
このように電解保持材６を埋設させる空間を設けるに際
しては種々考えられるであろうが、要は少くとも電極の
角部に電解保持材が配置されるようにすることが重要で
、最も簡単には電極の角部に切欠きを設け、この部分に
電・解保持材を配置しても同様な効果が得られることは
勿論でろ−る。
しては種々考えられるであろうが、要は少くとも電極の
角部に電解保持材が配置されるようにすることが重要で
、最も簡単には電極の角部に切欠きを設け、この部分に
電・解保持材を配置しても同様な効果が得られることは
勿論でろ−る。
本発明は以上説明してきたように、燃料電極及び空気電
極の少くとも一つの角部に夫々切欠きを設け、この切欠
きに夫々電解液保持材を埋設せしめるとともに、セパレ
ータの前記電解液保持材と対向している部分に、外部に
連通ずる電解液補給用の通路を設けるようになしたから
、特にマニホールド部に電解液補給用通路が設けられな
いから、マニホールドを加工することなく、又たとえ電
極の厚みが薄くても同等問題なく容易に、電解液を補給
することができる。
極の少くとも一つの角部に夫々切欠きを設け、この切欠
きに夫々電解液保持材を埋設せしめるとともに、セパレ
ータの前記電解液保持材と対向している部分に、外部に
連通ずる電解液補給用の通路を設けるようになしたから
、特にマニホールド部に電解液補給用通路が設けられな
いから、マニホールドを加工することなく、又たとえ電
極の厚みが薄くても同等問題なく容易に、電解液を補給
することができる。
第１図は本発明の燃料電池の要部を示す分解斜視図、第
２図は第１図のＱ矢印方向より見た側面図、第３図は本
発明の他の実施例を示す分解斜視１図である。 １・・・マニホールド、２ａ・・・燃料電極、２ｂ・・
・空気電極、−３：・・マトリックス、４・・・セパレ
ータ、６・・・電解液保持材、８・・・外部電解液槽。
２図は第１図のＱ矢印方向より見た側面図、第３図は本
発明の他の実施例を示す分解斜視１図である。 １・・・マニホールド、２ａ・・・燃料電極、２ｂ・・
・空気電極、−３：・・マトリックス、４・・・セパレ
ータ、６・・・電解液保持材、８・・・外部電解液槽。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガス流路を有する燃料電極と、該燃料電極に重ねら
れ、かつ空気流路を有する空気電極と、該空気電極と前
記燃料電極との間に介在されたマトリックスとを備え、
これを単位電池となし、この単位電池をセパレータを介
して複数段積重ね、この積重ねた電池の側面に、燃料ガ
ス及び空気を給排案内するマニホールドを配置するよう
になした燃料電池において、前記燃料電極及び前記空気
電極の少くとも一つの角部に夫々切欠きを設け、該切欠
きに夫々電解液保持材を埋設せしめるとともに、前記セ
パレータの前記電解液保持材と対向している部分に、外
部に連通する電解液補給用の通路を設けたことを特徴と
する燃料電池。 ２、前記電解液保持材を、多孔質性物質にて構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料電池。 ３、前記多孔質性物質を、繊維性物質と無機質系粉末と
を混合させて形成したことを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59151241A JPS6132360A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59151241A JPS6132360A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132360A true JPS6132360A (ja) | 1986-02-15 |
Family
ID=15514337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59151241A Pending JPS6132360A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6132360A (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5763776A (en) * | 1980-10-02 | 1982-04-17 | Hitachi Ltd | Fuel cell |
| JPS58161261A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-24 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPS58165268A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-09-30 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池のマトリックスへの電解液含浸方法 |
| JPS58165262A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-09-30 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | マトリツクス型燃料電池 |
| JPS58166652A (ja) * | 1982-03-27 | 1983-10-01 | Hitachi Ltd | 燃料電池の電解液補給装置 |
-
1984
- 1984-07-23 JP JP59151241A patent/JPS6132360A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5763776A (en) * | 1980-10-02 | 1982-04-17 | Hitachi Ltd | Fuel cell |
| JPS58161261A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-24 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPS58165268A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-09-30 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池のマトリックスへの電解液含浸方法 |
| JPS58165262A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-09-30 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | マトリツクス型燃料電池 |
| JPS58166652A (ja) * | 1982-03-27 | 1983-10-01 | Hitachi Ltd | 燃料電池の電解液補給装置 |
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