JPH031449A - 液体燃料電池 - Google Patents
液体燃料電池Info
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- JPH031449A JPH031449A JP1137117A JP13711789A JPH031449A JP H031449 A JPH031449 A JP H031449A JP 1137117 A JP1137117 A JP 1137117A JP 13711789 A JP13711789 A JP 13711789A JP H031449 A JPH031449 A JP H031449A
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- 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
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
-
- H—ELECTRICITY
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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】
産業上の利用分野
本発明は液体燃料を用いるメタノール−空気燃料電池、
ヒドラジン−空気燃料電池等の液体燃料電池に関し、特
に非発電時の性能低下防止と発電、非発電時の取９扱い
の簡単化に関するものである。
ヒドラジン−空気燃料電池等の液体燃料電池に関し、特
に非発電時の性能低下防止と発電、非発電時の取９扱い
の簡単化に関するものである。
従来の技術
従来、例えばメタノールを燃料とし、このメタノールと
電解液の混合液であるアノライトを各単電池で連通ずる
循環路（電池下部に供給系の循環路、電池上部に排出系
の循環路）に循環して負極の集電体側に位置するアノラ
イト室に燃料を供給するメタノール−空気燃料電池では
、非発電時の積層電池の開路電圧による負極及び負極側
集電体の腐食防止のために、アノライト室及び循環路内
のアノライトを積層電池部外に脱液するか、あるいはこ
の方策にて生じる外気による負極の酸化劣化を防止する
ために、循環路の供給、排出系共に電極面より高位置に
設け、非発電時にアノライトは循環路から脱液し、かつ
、アノライト室には残留するような構造に成っていた（
特開昭６１−２４８３６６号公報）。
電解液の混合液であるアノライトを各単電池で連通ずる
循環路（電池下部に供給系の循環路、電池上部に排出系
の循環路）に循環して負極の集電体側に位置するアノラ
イト室に燃料を供給するメタノール−空気燃料電池では
、非発電時の積層電池の開路電圧による負極及び負極側
集電体の腐食防止のために、アノライト室及び循環路内
のアノライトを積層電池部外に脱液するか、あるいはこ
の方策にて生じる外気による負極の酸化劣化を防止する
ために、循環路の供給、排出系共に電極面より高位置に
設け、非発電時にアノライトは循環路から脱液し、かつ
、アノライト室には残留するような構造に成っていた（
特開昭６１−２４８３６６号公報）。
発明が解決しようとする課題
上記のメタノール−空気燃料電池では、非発電時にアノ
ライトを電池外部に脱液すると上述した問題が生じ、ま
た、循環路の供給、排出系共に電極面より高位置に設け
たメタノール−空気燃料電池では、非発電時の供給系循
環路内アノライトの脱液の際に進入して来る外気が、次
回の発電時にこの供給系循環路内に一部残り、これが抵
抗に成ってアノライトの供給がされない単電池が生じた
。また、上記問題は単電池の積層数が多くなると顕著に
現れてくると言う欠点が有った。
ライトを電池外部に脱液すると上述した問題が生じ、ま
た、循環路の供給、排出系共に電極面より高位置に設け
たメタノール−空気燃料電池では、非発電時の供給系循
環路内アノライトの脱液の際に進入して来る外気が、次
回の発電時にこの供給系循環路内に一部残り、これが抵
抗に成ってアノライトの供給がされない単電池が生じた
。また、上記問題は単電池の積層数が多くなると顕著に
現れてくると言う欠点が有った。
本発明は上記欠点を除去することを目的としたものであ
る。
る。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明は各単電池間に温度
変化に追随して変形する材料を配置し、発電、非発電で
変化する電池温度に伴って、温度変化に追随して変形す
る材料が変形し、電池温度が作動温度付近に達した時、
電極と集電体とを接触させ、また、外気温度付近にある
ときは電極と集電体を非接触させる。
変化に追随して変形する材料を配置し、発電、非発電で
変化する電池温度に伴って、温度変化に追随して変形す
る材料が変形し、電池温度が作動温度付近に達した時、
電極と集電体とを接触させ、また、外気温度付近にある
ときは電極と集電体を非接触させる。
作用
これにより、非発電時つまり電池温度が外気温度付近に
有るとき、各単電池間の電気接続が切り離されているた
め、循環路及びアノライト室にアノライトが残留しても
、積層電池の開路時の高電圧による負極及び負極側集電
体の腐食を防止でき、そのためアノライトの循環が各単
電池に比較的均一に成される構造である電池上下部分に
循環路を設ける事ができ、さらに、上記電極と集電体の
接触、非接触が温度変化に追随して変形する材料にて自
動的に行う事ができる０ 実施例 本発明の一実施例である、バイポーラプレートを集電体
とした液循環型のメタノール−空気燃料電池を第１．２
．３図を使って説明する。
有るとき、各単電池間の電気接続が切り離されているた
め、循環路及びアノライト室にアノライトが残留しても
、積層電池の開路時の高電圧による負極及び負極側集電
体の腐食を防止でき、そのためアノライトの循環が各単
電池に比較的均一に成される構造である電池上下部分に
循環路を設ける事ができ、さらに、上記電極と集電体の
接触、非接触が温度変化に追随して変形する材料にて自
動的に行う事ができる０ 実施例 本発明の一実施例である、バイポーラプレートを集電体
とした液循環型のメタノール−空気燃料電池を第１．２
．３図を使って説明する。
第１図は単電池の構成を示す。電解質であるイオン交換
膜４を間に空気極５とメタノール極６が相対向し、この
メタノール極６の外側に集電体であるバイポーラプレー
ト３を配置し、これ等を上部にアノライトの排出系の循
環路７ｂ。
膜４を間に空気極５とメタノール極６が相対向し、この
メタノール極６の外側に集電体であるバイポーラプレー
ト３を配置し、これ等を上部にアノライトの排出系の循
環路７ｂ。
下部に７ノライトの供給系の循環路７ａを設けた電池枠
２にて保持する。メタノール極６とその外側のバイポー
ラプレート３の間がアノライト室８である。
２にて保持する。メタノール極６とその外側のバイポー
ラプレート３の間がアノライト室８である。
第２図は発電時の積層電池である０第１図に示した単電
池を積層し、各単電池のアノライトの排出系の循環路７
ｂおよび供給系の循環路７ａをバネを内蔵したポリプロ
ピレン製の蛇腹管９にて連通させる。このポリプロピレ
ン製の蛇腹管９の外側周囲に一方向形状記憶合金からな
るバネ１０を設ける。この一方向形状記憶合金からなる
バネ１０はオーステナイト相領域で圧縮された形状を記
憶している。この一方向形状記憶合金のオーステナイト
相になる変態点は電池の作動温度付近であり、また、非
発電時すなわち外気温度付近がマルテンサイト相になる
変態点である。また、ポリプロピレン製の蛇腹管９に内
蔵したバネ定数は、一方向形状記憶合金製バネ１０のオ
ーステナイト相領域でのバネ定数よシ低く、またマルテ
ンサイト相領域でのバネ定数よシ高い。電池始動時に外
部発熱体１１にて電池作動温度まで加熱されたアノライ
トタンク１３からのアノライトをポンプ１２にて循環し
、このアノライトがポリプロピレン製の蛇腹管９を通過
すると一方向形状記憶合金製バネ１０が圧縮しバイポー
ラプレート３を隣の単電池の空気極５に接触させる。こ
の時、ポリプロピレン製の蛇腹管９も圧縮された状態に
なる。
池を積層し、各単電池のアノライトの排出系の循環路７
ｂおよび供給系の循環路７ａをバネを内蔵したポリプロ
ピレン製の蛇腹管９にて連通させる。このポリプロピレ
ン製の蛇腹管９の外側周囲に一方向形状記憶合金からな
るバネ１０を設ける。この一方向形状記憶合金からなる
バネ１０はオーステナイト相領域で圧縮された形状を記
憶している。この一方向形状記憶合金のオーステナイト
相になる変態点は電池の作動温度付近であり、また、非
発電時すなわち外気温度付近がマルテンサイト相になる
変態点である。また、ポリプロピレン製の蛇腹管９に内
蔵したバネ定数は、一方向形状記憶合金製バネ１０のオ
ーステナイト相領域でのバネ定数よシ低く、またマルテ
ンサイト相領域でのバネ定数よシ高い。電池始動時に外
部発熱体１１にて電池作動温度まで加熱されたアノライ
トタンク１３からのアノライトをポンプ１２にて循環し
、このアノライトがポリプロピレン製の蛇腹管９を通過
すると一方向形状記憶合金製バネ１０が圧縮しバイポー
ラプレート３を隣の単電池の空気極５に接触させる。こ
の時、ポリプロピレン製の蛇腹管９も圧縮された状態に
なる。
第３図は非発電時の積層電池である。非発電時には電池
温度即ちアノライト温度が外気温度まで低下すると、ポ
リプロピレン製の蛇腹管９に内蔵したバネの復元力にて
バイポーラプレート３と隣の単電池の空気極５を切離す
０また、この時アノライトはアノライト室８に残留させ
、アノライト室８への外気の侵入を阻止する０発明の効
果 上述の本発明によれば、電池温度が作動温度付近に達し
たら形状記憶合金製バネにて電極と集電体を接触させて
発電を開始し、非発電時には電池温度が外気温度まで低
下するとアノライト通路に配置したバネを内蔵したポリ
グロビレン製蛇腹管の復元力にて電極と集電体を切ｆ）
離すことができる。この様に、各単電池間の電気接続及
び切シ離し作業が自動的にできる。また、非発電時に各
単電池間の電気接続を切シ離しであるため、外気のアノ
ライト室への侵入を阻止するために電池内にアノライト
を残留させても、積層電池の開路時の高電圧による負極
ならびに負極側集電体の腐食を防止できるので長寿命化
が計れる。さらに、アノライトの循環路を電池の上下部
に設ける事ができ、従来の非発電時における液短絡を防
止する構造の電池に比べ、各単電池均−に循環されるこ
とから電池性能が安定する点、極めて工業的価値大なる
ものである。
温度即ちアノライト温度が外気温度まで低下すると、ポ
リプロピレン製の蛇腹管９に内蔵したバネの復元力にて
バイポーラプレート３と隣の単電池の空気極５を切離す
０また、この時アノライトはアノライト室８に残留させ
、アノライト室８への外気の侵入を阻止する０発明の効
果 上述の本発明によれば、電池温度が作動温度付近に達し
たら形状記憶合金製バネにて電極と集電体を接触させて
発電を開始し、非発電時には電池温度が外気温度まで低
下するとアノライト通路に配置したバネを内蔵したポリ
グロビレン製蛇腹管の復元力にて電極と集電体を切ｆ）
離すことができる。この様に、各単電池間の電気接続及
び切シ離し作業が自動的にできる。また、非発電時に各
単電池間の電気接続を切シ離しであるため、外気のアノ
ライト室への侵入を阻止するために電池内にアノライト
を残留させても、積層電池の開路時の高電圧による負極
ならびに負極側集電体の腐食を防止できるので長寿命化
が計れる。さらに、アノライトの循環路を電池の上下部
に設ける事ができ、従来の非発電時における液短絡を防
止する構造の電池に比べ、各単電池均−に循環されるこ
とから電池性能が安定する点、極めて工業的価値大なる
ものである。
第１図は単電池の構成図、第２図は発電時の積層電池の
構成図、第３図は非発電時の積層電池の構成図である。 １は単電池、３はバイポーラプレート、４はイオン交換
膜、５は空気極、６はメタノール極、７ａはアノライト
の供給系の循環路、 ７ｂはアノライトの排出系の循環
路、８はアノライト室、９はポリプロピレン製の蛇腹管
、１０は一方向形状記憶合金製バネ、１１は外部発熱体
、１２はポンプ。
構成図、第３図は非発電時の積層電池の構成図である。 １は単電池、３はバイポーラプレート、４はイオン交換
膜、５は空気極、６はメタノール極、７ａはアノライト
の供給系の循環路、 ７ｂはアノライトの排出系の循環
路、８はアノライト室、９はポリプロピレン製の蛇腹管
、１０は一方向形状記憶合金製バネ、１１は外部発熱体
、１２はポンプ。
Claims (7)
- （１）電解質を間に正極と負極が相対面し、これ等電極
の外側に集電体を接触させて集電する液体燃料電池にお
いて、温度変化に追随して変形する材料を各単電池間あ
るいは数組電池間毎に配置し、この温度変化に追随して
変形する材料にて電極と集電体を液体燃料電池の作動温
度付近で接触、外気温度で非接触状態にする事を特徴と
する液体燃料電池。 - （２）前記温度変化に追随して変形する材料が燃料ある
いは燃料と電解液の混合液であるアノライトが流れる液
通路に接し、かつ、この液通路が伸縮性である事を特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の液体燃料電池。 - （３）前記温度変化に追随して変形する材料を配置した
単電池間にバネを配置した特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の液体燃料電池。 - （４）前記温度変化に追随して変形する材料が形状記憶
合金である事を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
液体燃料電池。 - （５）前記形状記憶合金のオーステナイト変態点が液体
燃料電池の作動温度付近である事を特徴とする特許請求
の範囲第３項又は第４項記載の液体燃料電池。 - （６）前記形状記憶合金のマルテンサイト変態点が外気
温度である事を特徴とする特許請求の範囲第４項又は第
５項記載の液体燃料電池。 - （７）前記液体燃料電池の循環系路内に発熱部を設けた
特許請求の範囲第１〜第６項から選んだ中の１つの項に
記載の液体燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1137117A JP2751407B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 液体燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1137117A JP2751407B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 液体燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH031449A true JPH031449A (ja) | 1991-01-08 |
| JP2751407B2 JP2751407B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=15191226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1137117A Expired - Lifetime JP2751407B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 液体燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2751407B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004027913A1 (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-01 | Nec Corporation | 燃料電池システムおよびその使用方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102020115676A1 (de) | 2020-06-15 | 2021-12-16 | Audi Aktiengesellschaft | Speicherbefeuchter mit Speicherelement, Brennstoffzellenvorrichtung und Kraftfahrzeug |
-
1989
- 1989-05-30 JP JP1137117A patent/JP2751407B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004027913A1 (ja) * | 2002-09-18 | 2004-04-01 | Nec Corporation | 燃料電池システムおよびその使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2751407B2 (ja) | 1998-05-18 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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