特許7744649IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

親水化処理方法及び燃料電池システム

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

近年、燃料電池のエネルギー密度を向上させる観点から、アノードに供給する燃料としてギ酸を用いる直接ギ酸形燃料電池が注目されている。直接ギ酸形燃料電池の燃料であるギ酸は、直接メタノール形燃料電池の燃料であるメタノールに比べてアノード拡散層との親和性が低いため、直接ギ酸形燃料電池に用いられるアノード拡散層は、直接メタノール形燃料電池に用いられるアノード拡散層よりもさらに親水性を高くする必要がある。それ故、特許文献1に記載された直接メタノール形燃料電池の製造方法を、そのまま直接ギ酸形燃料電池の製造方法に適用することは難しい。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一参考態様は、電解質膜と、前記電解質膜上に設けられたアノード及びカソードと、前記アノード上に設けられたアノード拡散層と、を備えた膜電極接合体を含み、ギ酸を燃料として使用可能に構成された燃料電池における、前記アノード拡散層の親水化処理方法であって、 前記アノード拡散層に濃度が20質量%以上98質量%以下であるギ酸を接触させることにより、前記アノード拡散層における前記ギ酸に接触した領・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

前記アノード拡散層の親水化処理方法においては、濃度が前記特定の範囲であるギ酸をアノード拡散層に接触させる。ギ酸は液体であるため、アノード拡散層における細孔や隙間等の内部まで容易に浸透することができる。また、アノード拡散層に濃度が前記特定の範囲であるギ酸を接触させることにより、アノード拡散層の劣化を抑制しつつアノード拡散層の表面及び内部を改質することができる。

また、前記の態様の燃料電池システムは、前記燃料電池と、前記燃料電池に前記ギ酸を供給可能に構成されたギ酸タンクと、を有している。それ故、ギ酸タンクから燃料電池に濃度が前記特定の範囲であるギ酸を供給することにより、アノード拡散層を容易に親水化することができる。

以上のように、前記の態様によれば、アノード拡散層の劣化を抑制しつつアノード拡散層の表面及び内部の親水性を向上させることができるアノード拡散層の親水化処理方法及びこの方法を実施できるように構成された燃料電池システムを提供することができる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 図1は、実施形態1における燃料電池の要部を示す一部断面図である。
【図2】 図2は、実施形態1における、親水化処理後のアノード拡散層の水分保持量を示す説明図である。
【図3】 図3は、実施形態1における、親水化処理後のアノード拡散層を用いた燃料電池の出力密度-電流密度特性を示す説明図である。
【図4】 図4は、実施形態2における燃料電池システムの全体構成を示す説明図である。
【図5】 図5は、実施形態3における、ギ酸タンクと燃料タンクとを備えた燃料電池システムの全体構成を示す説明図である。
【図6】 図6は、実施形態4における、ギ酸タンク、燃料タンク及び水タンクを備えた燃料電池システムの全体構成を示す説明図である。
【図7】 図7は、実施形態5における、ギ酸タンクが燃料タンクを介して燃料電池に接続された燃料電池システムの全体構成を示す説明図である。
【図8】 図8は、実施形態6における、ギ酸タンク、燃料タンク及び水タンクを備えた燃料電池システムの全体構成を示す説明図である。

代表図 図1本件の代表的な図

1 燃料電池 11 膜電極接合体 111 電解質膜 112 アノード 113 カソード 114 アノード拡散層

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