JPS6210874A - 液体燃料電池 - Google Patents
液体燃料電池Info
- Publication number
- JPS6210874A JPS6210874A JP60148309A JP14830985A JPS6210874A JP S6210874 A JPS6210874 A JP S6210874A JP 60148309 A JP60148309 A JP 60148309A JP 14830985 A JP14830985 A JP 14830985A JP S6210874 A JPS6210874 A JP S6210874A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- methanol
- electrode
- chamber
- fuel electrode
- air electrode
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01M8/04—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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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）
本発明は簡潔な構成で間欠使用時の電池温度の暴走を防
止した液体燃料電池に関する。
止した液体燃料電池に関する。
（従来技術）
従来より燃料電池は知られているが、最近メタノールな
どを燃料として用いる液体燃料電池が自動車の電源とし
て従来のバッテリに代りまたはバッテリと併用すること
が考えられている。
どを燃料として用いる液体燃料電池が自動車の電源とし
て従来のバッテリに代りまたはバッテリと併用すること
が考えられている。
液体燃料電池は、電解液を入れた電槽内に燃料極と空気
極（Ｍ累積ともいう）とを隔膜を隔てて配置してあり、
下記の電気化学反応により起電力を取り出している。
極（Ｍ累積ともいう）とを隔膜を隔てて配置してあり、
下記の電気化学反応により起電力を取り出している。
燃料極： ＣＨ３０Ｈ＋ｌＩ２０ →Ｃｏ２＋６Ｈ＋６
ｅ空気極：３／２ ｏ２＋６Ｈ＋６ｅ →３■２０
この液体燃料電池を小型電源として車両に使用する場合
について考えてみると、車両は運転しないときもあるの
で、この間液体燃料電池は使用されない。しかし、液体
燃料電池をこのように間欠使用した場合、以下の問題が
生じる。
ｅ空気極：３／２ ｏ２＋６Ｈ＋６ｅ →３■２０
この液体燃料電池を小型電源として車両に使用する場合
について考えてみると、車両は運転しないときもあるの
で、この間液体燃料電池は使用されない。しかし、液体
燃料電池をこのように間欠使用した場合、以下の問題が
生じる。
すなわち、間欠使用時の休止期間においては隔膜上の微
小なピンホールを通して燃料極液室から空気極液室へメ
タノールが多少拡散透過する。この休止期間が数日以上
となるとメタノールの濃度拡散は平衡状態となり両室と
も同濃度に達する。
小なピンホールを通して燃料極液室から空気極液室へメ
タノールが多少拡散透過する。この休止期間が数日以上
となるとメタノールの濃度拡散は平衡状態となり両室と
も同濃度に達する。
この様な状態において、電池に空気を供給し起動状態と
すると、空気極上で空気極液室にあるメタノールは拡散
供給された空気により急速に触媒燃焼（ＣＨ３０Ｈ＋３
．／２０．→ＣＯ２＋２Ｈ２０〉する。この燃焼は上述
した電気化学反応と異なり熱化学反応であり、発熱を伴
なうため電池温度は上昇する。
すると、空気極上で空気極液室にあるメタノールは拡散
供給された空気により急速に触媒燃焼（ＣＨ３０Ｈ＋３
．／２０．→ＣＯ２＋２Ｈ２０〉する。この燃焼は上述
した電気化学反応と異なり熱化学反応であり、発熱を伴
なうため電池温度は上昇する。
一方、電池温度の上昇に伴ないメタノールの拡散透過速
度も増大し、これによってメタノールの空気極液室への
拡散が促進され空気極上の触媒燃焼が加速される。この
悪循環により電池温度は暴走し、メタノール燃料の電気
エネルギーへの変換効率は次第に低下する。
度も増大し、これによってメタノールの空気極液室への
拡散が促進され空気極上の触媒燃焼が加速される。この
悪循環により電池温度は暴走し、メタノール燃料の電気
エネルギーへの変換効率は次第に低下する。
この問題を解決するための液体燃料電池の温度制御方式
としていくつか提案されている（実開昭５９−１１５５
７４および実開昭５９−１１７０６７）。
としていくつか提案されている（実開昭５９−１１５５
７４および実開昭５９−１１７０６７）。
これらの制御方式は電解液を外部循環させて放熱しその
温度を低下させるか、あるいは空気極側に設けたブロア
ーによって空気極に空気を送り込んで冷却し電解液温度
を低下させるものである。
温度を低下させるか、あるいは空気極側に設けたブロア
ーによって空気極に空気を送り込んで冷却し電解液温度
を低下させるものである。
しかしながら、このような従来の温度制御方式にあって
は、ポンプヤブロアーなどの補機を用いるためシステム
が大型化あるいは複雑化し、そのため燃料電池により発
生した電気エネルギーが補機によって消費される割合が
大きく、燃料の利用効率が低いという問題点があった。
は、ポンプヤブロアーなどの補機を用いるためシステム
が大型化あるいは複雑化し、そのため燃料電池により発
生した電気エネルギーが補機によって消費される割合が
大きく、燃料の利用効率が低いという問題点があった。
（発明の目的および構成）
本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、間欠使
用時における液体電池の温度暴走を簡潔な構成で防止す
ることを目的とし、そのため空気極液室内に補助燃料極
を設け、起動時に該補助燃料極を作動させて空気極液室
のメタノールを消費し、その濃度を低下させ、空気極上
のメタノールの触媒燃焼を抑制し、その後は主燃料極を
作動させるように構成した。
用時における液体電池の温度暴走を簡潔な構成で防止す
ることを目的とし、そのため空気極液室内に補助燃料極
を設け、起動時に該補助燃料極を作動させて空気極液室
のメタノールを消費し、その濃度を低下させ、空気極上
のメタノールの触媒燃焼を抑制し、その後は主燃料極を
作動させるように構成した。
（実施例）
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明による液体燃料電池の一実施例の概略線
図であり、１は主燃料極、２は補助燃料極、３は空気極
、４は隔膜、５は燃料電池の電槽、６は燃料極液室、７
は空気極液室である。空気極液室７には希硫酸（１０〜
３０ｗｔ％）が、燃料極液室６には希硫酸（１０〜３０
ｗｔ％）とメタノール（５〜２０ｗｔ％）との混合溶液
が入っている。
図であり、１は主燃料極、２は補助燃料極、３は空気極
、４は隔膜、５は燃料電池の電槽、６は燃料極液室、７
は空気極液室である。空気極液室７には希硫酸（１０〜
３０ｗｔ％）が、燃料極液室６には希硫酸（１０〜３０
ｗｔ％）とメタノール（５〜２０ｗｔ％）との混合溶液
が入っている。
しかし、間欠使用の際、数日以上放置すると燃料極液室
６内のメタノールが濃度拡散し、燃料極液室６および空
気極液室７においてメタノールが拡散平衡状態となる。
６内のメタノールが濃度拡散し、燃料極液室６および空
気極液室７においてメタノールが拡散平衡状態となる。
８は補助メタノール極２と空気極３との接触を防止する
ためのプラスチック性フィルタであり、９は燃料として
のメタノールの取入口である。１１は主燃料極１および
補助燃料極２にそれぞれ接続される接点１１ａ、１１ｂ
を切換える切換スイッチであり、１０は主燃料極１また
は補助燃料極２と空気極３との間の起電力を検出しその
出力に応じて切換スイッチ１１を切換制御するコントロ
ーラである。
ためのプラスチック性フィルタであり、９は燃料として
のメタノールの取入口である。１１は主燃料極１および
補助燃料極２にそれぞれ接続される接点１１ａ、１１ｂ
を切換える切換スイッチであり、１０は主燃料極１また
は補助燃料極２と空気極３との間の起電力を検出しその
出力に応じて切換スイッチ１１を切換制御するコントロ
ーラである。
以上のように構成すると、電池を負荷に接続しスタート
スイッチ（図に示していない）を入れるとくスタートコ
マンドが出力する）、切換スイッチ１１は接点１１ｂに
接続され、補助燃料極２において下記の化学反応が起こ
る。
スイッチ（図に示していない）を入れるとくスタートコ
マンドが出力する）、切換スイッチ１１は接点１１ｂに
接続され、補助燃料極２において下記の化学反応が起こ
る。
ＣＨ３０Ｈ＋Ｈ２０→ＣＯ２＋６Ｈ＋６ｅ−この化学反
応により空気極液室７内のメタノールは急速に消費され
、メタノール濃度が低下する。
応により空気極液室７内のメタノールは急速に消費され
、メタノール濃度が低下する。
この結果、空気極３上でのメタノールの触媒燃焼は抑制
され温度暴走が防止される。
され温度暴走が防止される。
次に補助燃料極２と空気極３との間の出力電圧は空気極
液室７内のメタノール濃度の低下によって急速に低下す
るが、この電圧低下率がスタート時の８０〜９０％とな
ったときコントローラ１０からの指令により切換スイッ
チ１１は接点１１ｂから接点１１ａに切り換えられ、そ
れ以後は主燃料極１が用いられる。
液室７内のメタノール濃度の低下によって急速に低下す
るが、この電圧低下率がスタート時の８０〜９０％とな
ったときコントローラ１０からの指令により切換スイッ
チ１１は接点１１ｂから接点１１ａに切り換えられ、そ
れ以後は主燃料極１が用いられる。
なお上記実施例においては電圧低下率を基準にして補助
燃料極から主燃料極への切換を行なったが、起動から一
定時間経過後自動的に切換えるようにしてもよい。また
切換はコントローラによらず手動で行なってもよい。
燃料極から主燃料極への切換を行なったが、起動から一
定時間経過後自動的に切換えるようにしてもよい。また
切換はコントローラによらず手動で行なってもよい。
（発明の効果）
以上説明してきたように、本発明においては、空気極液
室に設けた補助燃料極を用いて電池を起動させ、これに
よって空気極液室のメタノールを消費しその濃度を急速
に低下させるように構成したため、燃料電池を間欠使用
する際の電池起動時における空気極上のメタノールの触
媒燃焼による温度暴走をポンプやブロアーのような補機
を必要としない簡潔な構成で防止できるという効果が得
られる。
室に設けた補助燃料極を用いて電池を起動させ、これに
よって空気極液室のメタノールを消費しその濃度を急速
に低下させるように構成したため、燃料電池を間欠使用
する際の電池起動時における空気極上のメタノールの触
媒燃焼による温度暴走をポンプやブロアーのような補機
を必要としない簡潔な構成で防止できるという効果が得
られる。
第１図は本発明による液体燃料電池の構造を示す概略線
図である。
図である。
Claims (1)
- 燃料極液室内に主燃料極を設け、空気極液室内に空気極
と補助燃料極とを設け、起動時には前記補助燃料極を作
動させその後は切換手段を用いて前記主燃料極を作動さ
せるように構成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 |
|---|---|---|---|
| JP60148309A JPS6210874A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 液体燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60148309A JPS6210874A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 液体燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6210874A true JPS6210874A (ja) | 1987-01-19 |
Family
ID=15449904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60148309A Pending JPS6210874A (ja) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | 液体燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6210874A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6099788A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-03 | 株式会社シマノ | 自転車用デイレ−ラ− |
| US5380253A (en) * | 1992-03-23 | 1995-01-10 | Maeda Industries, Ltd. | Bicycle rear derailleur |
| US5397273A (en) * | 1993-02-03 | 1995-03-14 | Shimano Inc. | Rear derailleur for a bicycle |
| US5421786A (en) * | 1993-02-03 | 1995-06-06 | Shimano Inc. | Rear derailleur bracket |
-
1985
- 1985-07-08 JP JP60148309A patent/JPS6210874A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6099788A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-03 | 株式会社シマノ | 自転車用デイレ−ラ− |
| JPH0217391B2 (ja) * | 1983-11-02 | 1990-04-20 | Shimano Industrial Co | |
| US5380253A (en) * | 1992-03-23 | 1995-01-10 | Maeda Industries, Ltd. | Bicycle rear derailleur |
| US5397273A (en) * | 1993-02-03 | 1995-03-14 | Shimano Inc. | Rear derailleur for a bicycle |
| US5421786A (en) * | 1993-02-03 | 1995-06-06 | Shimano Inc. | Rear derailleur bracket |
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