JP2005259409A - 燃料電池及び電気機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃料により電気を発生させるための単セル2が積層された積層体9を挟持する少なくとも2つのエンドプレート7の間に、それらを接近させる方向に力を発生させる締め付け部材10を設けることによって、積層体9を締め付けるようにした。これにより、積層体9への十分な加圧を実現し、さらに、燃料電池1を小型化することができる。
【選択図】 図2
Description
カソード反応:2H++1/2O2+2e−→H2O
全反応 :H2+1/2O2→H2O
ここで、発電要素とは、アノード4a、カソード4b及び電解質3を必須とし、他にセパレータ6等、燃料電池が発電を行うため必要な要素のうち、以下に示す2枚のエンドプレート7間に存在する要素を指す。燃料電池1の発電要素のうち、膜状の電解質膜3aと電極4(アノード4a及びカソード4b)との接合体は膜電極接合体(MEA)8と呼ばれている。このMEA8は、触媒と電解質3との界面特性の向上のため、あるいは、電極4やセパレータ6の電気抵抗の低下のため、反応に必要な(及び伴う)物質のシール性を良くするために、2枚のエンドプレート7によって強固に狭持されている。
C2H5OH+3H2O→12H++12e−+2CO2
なお、高圧状態の水素あるいは液体水素を使用することも可能であるが、容器を堅牢にする必要が生じ、容器込みのエネルギー密度を考慮すると、常温常圧で液体あるいは固体状態の燃料が優れている。具体的には、水素吸蔵合金に蓄えた水素やガソリン、液体状炭化水素、液体状アルコール等の固体状燃料又は液体状燃料が使用できるが、本体燃料電池の小型化が可能な点、体積エネルギー密度に優れる点より、アルコール燃料を使用することが好ましい。アルコール燃料を使用することにより、駆動時間を向上させた携帯型の燃料電池1,1A,1Bを形成することができる。なかでも、炭素数4以下のアルコールを使用することが好ましく、特に、安全性が高く、生合成が可能である点(環境面)からエタノールを使用することが好ましい。
1A 燃料電池
1B 燃料電池
2 単セル
2A 単セル
3(3a) 電解質(電解質膜)
4 電極
4A 電極
7 エンドプレート
9 積層体
10 締め付け部材
10A 締め付け部材
12 第1の支持棒
12 第2の支持棒
13 回転部
23a 第1の支持棒
23b 第2の支持棒
24 伸縮部材(コイルスプリング)
Claims (12)
- 電解質とその電解質を挟持する電極とを有して供給される燃料により発電する単セルが積層された積層体と、
前記積層体を挟持する2つのエンドプレートと、
2つの前記エンドプレートの間に設けられ、2つの前記エンドプレートを接近させる方向に力を発生させて前記積層体を締め付ける締め付け部材と、
を具備する燃料電池。 - 前記締め付け部材は、
一方の前記エンドプレートに設けられた第1の支持棒と、
他方の前記エンドプレートに設けられた第2の支持棒と、
前記第1の支持棒と前記第2の支持棒とを連結し、回転することによりそれらを接近させる回転部と、
から構成されている請求項1記載の燃料電池。 - 前記締め付け部材は、
一方の前記エンドプレートに設けられた第1の支持棒と、
他方の前記エンドプレートに設けられ、前記第1の支持棒が内部にスライド自在に挿入される第2の支持棒と、
前記第1の支持棒と前記第2の支持棒とに装着され、縮み力により前記積層体を締め付ける伸縮部材と、
から構成されている請求項1記載の燃料電池。 - 前記締め付け部材は、前記積層体を介して対向する2つの位置にそれぞれ設けられている請求項1、2又は3記載の燃料電池。
- 前記締め付け部材は前記積層体を貫通するように設けられている請求項1又は3記載の燃料電池。
- 前記積層体と2つの前記エンドプレートとは、それらの中心を一致させて設けられており、
前記締め付け部材は、前記積層体及び前記エンドプレートの中心から外周までの距離の1/2以下の範囲に設けられている請求項5記載の燃料電池。 - 前記締め付け部材は、前記積層体及び前記エンドプレートの中心に設けられている請求項6記載の燃料電池。
- 前記エンドプレートは円形のプレートである請求項7記載の燃料電池。
- 前記締め付け部材は、前記積層体と2つの前記エンドプレートとの中心にそれらの重心を一致させるように前記積層体を締め付けている請求項1ないし8のいずれか一記載の燃料電池。
- 前記燃料はアルコールを含有する燃料である請求項1ないし9のいずれか一記載の燃料電池。
- 前記アルコールはエタノールである請求項10記載の燃料電池。
- 請求項1ないし11のいずれか一記載の燃料電池を備える電子機器。
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