JPS6332858A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
- Publication number
- JPS6332858A JPS6332858A JP61176145A JP17614586A JPS6332858A JP S6332858 A JPS6332858 A JP S6332858A JP 61176145 A JP61176145 A JP 61176145A JP 17614586 A JP17614586 A JP 17614586A JP S6332858 A JPS6332858 A JP S6332858A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- pair
- fuel cell
- electrode base
- electrode catalyst
- 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
-
- 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
- H01M8/08—Fuel cells with aqueous electrolytes
-
- 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
-
- 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)
- Inert Electrodes (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、積層形燃料電池のセル構成に関するもので
ある。
ある。
第４図は例えば、特公昭５８−１５２号公報に示された
従来の、最も代表的なセル構成を示す断面図であり、図
において（１）は電解質マトリックス、（２）および（
３）は一対の電極、（４）および（５）は一対の電極基
材、（６）および（７）は一対の電極触媒層、（８）お
よび（９）は湿潤ガスシール部、０口はガス分離板（セ
パレータ、インタコネクタとも呼ばれる。）αＤおよび
（２）は互いに直交する燃料と酸化剤ガスのガス流路で
ある。ここで、電極触媒層（６１，＋７１は電極基材（
４）。
従来の、最も代表的なセル構成を示す断面図であり、図
において（１）は電解質マトリックス、（２）および（
３）は一対の電極、（４）および（５）は一対の電極基
材、（６）および（７）は一対の電極触媒層、（８）お
よび（９）は湿潤ガスシール部、０口はガス分離板（セ
パレータ、インタコネクタとも呼ばれる。）αＤおよび
（２）は互いに直交する燃料と酸化剤ガスのガス流路で
ある。ここで、電極触媒層（６１，＋７１は電極基材（
４）。
（５）上に塗布されているのが通常で、この種の製法の
一例は時開５７−１６８４７３号公報にも記されている
。
一例は時開５７−１６８４７３号公報にも記されている
。
次に動作について説明する。ガス分離板αのは不遇気性
の例えば緻密な炭素の板でその両面に互いに直交するガ
ス流路αυ、ａｊを形成している。一方、電極基材（４
１，＋５１は、ポーラスな例えば炭素繊維で構成されて
おり、電極製造においては電極触媒層＋６１． ＋７１
を支持形成すると共に、実動時においてはガス流路αＤ
、側へ供給された燃料および酸化剤ガスをこの中を拡散
させて電極触媒層＋６１． ＋７１の全面に供給する。
の例えば緻密な炭素の板でその両面に互いに直交するガ
ス流路αυ、ａｊを形成している。一方、電極基材（４
１，＋５１は、ポーラスな例えば炭素繊維で構成されて
おり、電極製造においては電極触媒層＋６１． ＋７１
を支持形成すると共に、実動時においてはガス流路αＤ
、側へ供給された燃料および酸化剤ガスをこの中を拡散
させて電極触媒層＋６１． ＋７１の全面に供給する。
電極触媒層（６１，＋？）に達した両ガスは、電解質マ
トリックス＋１１を通して反応し、発電する。
トリックス＋１１を通して反応し、発電する。
ここで、反応に使われなかった余剰ガスや反応生成物は
、ガス流路αＤ、（２）を通して外部へ排出される、湿
潤ガスシール（８１，（９）は燃料および酸化剤ガスが
ポーラスな電極基材ｆ４１． （５１から外部へ漏洩す
るのを防いでいる。
、ガス流路αＤ、（２）を通して外部へ排出される、湿
潤ガスシール（８１，（９）は燃料および酸化剤ガスが
ポーラスな電極基材ｆ４１． （５１から外部へ漏洩す
るのを防いでいる。
従来の燃料電池は以上のように構成されているので、電
極基材ｆ４１． ｆｉｌへのしみ込みが発生し、一枚の
電極の平面内でのしみ込み量の違いや、あるいは一枚一
枚の電橋面でのしみ込み量の違いが生じるため触媒の塗
工量や電極厚さが不均一となっていた。また、触媒量の
低減に対して上記、しみ込み量が存在するため制約があ
った。
極基材ｆ４１． ｆｉｌへのしみ込みが発生し、一枚の
電極の平面内でのしみ込み量の違いや、あるいは一枚一
枚の電橋面でのしみ込み量の違いが生じるため触媒の塗
工量や電極厚さが不均一となっていた。また、触媒量の
低減に対して上記、しみ込み量が存在するため制約があ
った。
更に、リブ付電極で内部リザーバを設ける場合には基材
中への触媒しみ込みの為内部リザーバのボア体積の見積
りを誤り期待したセル特性が得られない等の問題があっ
た。
中への触媒しみ込みの為内部リザーバのボア体積の見積
りを誤り期待したセル特性が得られない等の問題があっ
た。
生産性から見た場合、一枚一枚の電極基材に電極触媒お
よび電解質マトリックスを個々のプロセスを通して製造
するため不良率が積算され高くなると同時に生産性に欠
けていた。
よび電解質マトリックスを個々のプロセスを通して製造
するため不良率が積算され高くなると同時に生産性に欠
けていた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、電極基材への触媒のしみ込みをなくすととも
に均一な厚さ、均一な組成の電極を高い生産性で製造し
使用できる構成の燃料電池を得ることを目的としている
。
たもので、電極基材への触媒のしみ込みをなくすととも
に均一な厚さ、均一な組成の電極を高い生産性で製造し
使用できる構成の燃料電池を得ることを目的としている
。
この発明に係る燃料電池は、一対の電極触媒層を一対の
電極基材と独立した構造としたものである。
電極基材と独立した構造としたものである。
この発明における燃料電池は、一対の電極触媒層を一対
の電極基材から独立させて設けたことにより、電極基材
への触媒のしみ込みが無くなり均一な触媒層になると共
に触媒量低減に対するしみ込みによる制約が回避される
。
の電極基材から独立させて設けたことにより、電極基材
への触媒のしみ込みが無くなり均一な触媒層になると共
に触媒量低減に対するしみ込みによる制約が回避される
。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１１は電解質マトリックス。
図において、（１１は電解質マトリックス。
（６１）、および（７１）は一対の電極基材（４１，＋
５１と独立して設けられた一対の電極触媒層、 Ｑ３は
電解質マトリックス（１１と一対の電極触媒層＋６１．
ｆ？ｌの何れか一方、例えば電極触媒層（６）を一体化
成形したシート状の一体化層であり、電極触媒層（ηも
シート状に成形されている。 ０１はガス分離板、αＤ
および（２）は互いに直交する燃料と酸化剤ガスのガス
流路である０次に動作について説明する。電池反応の電
極触媒層（７）、電解質マトリックス（１）／電極触媒
層（６）の一体化層０は、その両側に一対の電極基材（
４＋。
５１と独立して設けられた一対の電極触媒層、 Ｑ３は
電解質マトリックス（１１と一対の電極触媒層＋６１．
ｆ？ｌの何れか一方、例えば電極触媒層（６）を一体化
成形したシート状の一体化層であり、電極触媒層（ηも
シート状に成形されている。 ０１はガス分離板、αＤ
および（２）は互いに直交する燃料と酸化剤ガスのガス
流路である０次に動作について説明する。電池反応の電
極触媒層（７）、電解質マトリックス（１）／電極触媒
層（６）の一体化層０は、その両側に一対の電極基材（
４＋。
（５）を介し、さらにガス分離板（２）で挟むように積
層されている。ガス流路αυ、（２）へ供給された燃料
および酸化剤ガスはポーラスな一対の電極基材（４）。
層されている。ガス流路αυ、（２）へ供給された燃料
および酸化剤ガスはポーラスな一対の電極基材（４）。
（５）の中を拡散し、一対の電極触媒層（６）、（７）
の全面に達する。電極触媒層（６）、（７）に達した両
ガスは電解質マトリックス（１）を通して反応し発電さ
れる。
の全面に達する。電極触媒層（６）、（７）に達した両
ガスは電解質マトリックス（１）を通して反応し発電さ
れる。
このような構造とすることにより、電極基材（４）。
（５）への触媒のしみ込みが無くなり均一な触媒層にな
る。また、内部リザーバを設ける電極基材では、そのボ
アボリウム、即ち電解液の充填量が正確に見積ることが
でき、安定したセル特性が得られる。
る。また、内部リザーバを設ける電極基材では、そのボ
アボリウム、即ち電解液の充填量が正確に見積ることが
でき、安定したセル特性が得られる。
また、電極触媒層（７）、一体化層α簿はシート状に成
形されるので、個々のプロセスを通らないので、不良率
の低減が図れ生産性が向上する。
形されるので、個々のプロセスを通らないので、不良率
の低減が図れ生産性が向上する。
なお、上記実施例では、ガス分離板Ｏ１がリブ付で、電
極基材＋４＋、ｔｓ＋が平板のリブ付セパレータタイプ
の構造について説明したが、第２図に示すリブ付電極タ
イプや第３図に示すハイブリッドタイプの構造に適用し
てもよく、上記実施例と同様の効果が得られる。
極基材＋４＋、ｔｓ＋が平板のリブ付セパレータタイプ
の構造について説明したが、第２図に示すリブ付電極タ
イプや第３図に示すハイブリッドタイプの構造に適用し
てもよく、上記実施例と同様の効果が得られる。
また、上記実施例では、電解質マトリックス（１）と電
極触媒層（６）とを一体化成形した場合について述べた
が、電解質マトリックス＋１１と電極触媒層（７）とを
一体化成形するようにしてもよく、上記実施例と同様の
効果を奏する。
極触媒層（６）とを一体化成形した場合について述べた
が、電解質マトリックス＋１１と電極触媒層（７）とを
一体化成形するようにしてもよく、上記実施例と同様の
効果を奏する。
以上の様に、この発明によれば、一対の電極触媒層を一
対の電極基材から独立した構造としたので電極基材中へ
触媒がしみ込まなくなり、均一な厚さ、均一な組成の電
極が得られると共に、触媒量低減のしみ込み量に対する
制約が回避されるようになった。
対の電極基材から独立した構造としたので電極基材中へ
触媒がしみ込まなくなり、均一な厚さ、均一な組成の電
極が得られると共に、触媒量低減のしみ込み量に対する
制約が回避されるようになった。
第１図はこの発明の一実施例による燃料電池を示す断面
図、第２図、第３図はそれぞれこの発明の他の実施例を
示す断面図、第４図は従来の燃料電池を示す断面図であ
る。 図において、（１１は電解質マトリックス、（４）およ
び（５）は電極基材、（６）および（７）は電極触媒層
、 Ｑｌはガス分離板、α簿は一体化層である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
図、第２図、第３図はそれぞれこの発明の他の実施例を
示す断面図、第４図は従来の燃料電池を示す断面図であ
る。 図において、（１１は電解質マトリックス、（４）およ
び（５）は電極基材、（６）および（７）は電極触媒層
、 Ｑｌはガス分離板、α簿は一体化層である。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）電解質マトリックスを挟む一対の電極触媒層およ
び電極基材を、ガス分離板を介して複数個積層するもの
において、前記一対の電極触媒層が前記一対の電極基材
から独立した構造としたことを特徴とする燃料電池。 - （２）一対の電極触媒層のうち、いずれか一方を電解質
マトリックスと一体化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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61176145A JPS6332858A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 燃料電池 |
| US07/299,110 US4975342A (en) | 1986-07-24 | 1989-01-19 | Fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61176145A JPS6332858A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332858A true JPS6332858A (ja) | 1988-02-12 |
Family
ID=16008446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61176145A Pending JPS6332858A (ja) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6332858A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60208057A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-19 | Hitachi Ltd | 燃料電池の製造方法 |
-
1986
- 1986-07-24 JP JP61176145A patent/JPS6332858A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60208057A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-19 | Hitachi Ltd | 燃料電池の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2335955A1 (en) | Membrane electrode assembly providing interconnection of reactant gas flowpaths in undulate layer fuel cell stacks | |
| JPH0560235B2 (ja) | ||
| CA2043478C (en) | Gasket for fuel cell stack | |
| JP3102809B2 (ja) | 中空薄板式固体電解質燃料電池 | |
| EP0085405A1 (en) | Fuel cell | |
| JPS61279068A (ja) | 溶融炭酸塩燃料電池 | |
| JP2000133282A (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池用セパレータ | |
| JPS6332858A (ja) | 燃料電池 | |
| JPH0355764A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JP2010153093A (ja) | 固体高分子形燃料電池電極及びその製造方法 | |
| JPH0421988B2 (ja) | ||
| US3347708A (en) | Fuel cell battery containing metal coated carbon electrodes | |
| JPS5830074A (ja) | 燃料電池 | |
| JPS6332862A (ja) | 燃料電池 | |
| US4975342A (en) | Fuel cell | |
| JPS6010564A (ja) | 燃料電池のシ−ル構造 | |
| JPH033958Y2 (ja) | ||
| JPH06342664A (ja) | 耐熱性金属板と酸化物板との複合セパレータを用いた内部マニホールド構造の平板型固体電解質燃料電池における内部改質方法 | |
| JP2822457B2 (ja) | 燃料電池用セパレータ及びその製造方法 | |
| JPS59184463A (ja) | 燃料電池 | |
| JPH04126366A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPS63116369A (ja) | 燃料電池 | |
| JPS6255874A (ja) | 燃料電池 | |
| JPS60230366A (ja) | 燃料電池の積層単位体構造および製造方法 | |
| JPH01211863A (ja) | 燃料電池用セパレータ |