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燃料電池 コモンズ 新技術説明会 実績あり

国内特許コード P110005841
掲載日 2011年10月17日
出願番号 特願2009-271410
公開番号 特開2011-113910
登録番号 特許第5467215号
出願日 平成21年11月30日(2009.11.30)
公開日 平成23年6月9日(2011.6.9)
登録日 平成26年2月7日(2014.2.7)
発明者
  • 衣本太郎
  • 長野敬太
  • 山本裕司
出願人
  • 国立大学法人 大分大学
発明の名称 燃料電池 コモンズ 新技術説明会 実績あり
発明の概要 【課題】発電中に化学的に劣化(腐食)を抑制して、従来材料を上回る耐久性を有し、電池性能を大幅に向上させる燃料電池の複極板の表面処理法及びこの製法で得た複極板を有する燃料電池を提供する。
【解決手段】複極板の表面に、無機の導電性金属水溶液を液相析出法により大気下の常温で反応させ導電性酸化金属で被覆すること特徴とする燃料電池の複極板の表面処理法。複極板としてカーボン製複極板又はアルミニウム製複極板を用い、無機の導電性金属水溶液としてフッ化スズ酸アンモニウム水溶液、フッ化チタン酸アンモニウム水溶液、フッ化スズ水溶液の何れか一つ又はこれ等の一つとホウ酸水溶液との混合液を用いる。
【選択図】 図3
従来技術、競合技術の概要


燃料電池の複極板は、1)発電に使用されるガスの供給と排出、2)水の供給と排出、3)集電体の役割を果たす燃料電池の必須部品である。
現時点で燃料電池用の複極板にはカーボン製,アルミニウム製,ステンレス製があり、それぞれの特長に応じて実用あるいは検討されている。
カーボン製複極板は、既に家庭用燃料電池(エネファーム)の多くに実装されている。
アルミニウム製複極板は軽量であるため、自動車用や宇宙船用燃料電池への使用が期待されている。
しかし、ステンレス製も含め全ての複極板の実用上の耐久性は不十分である。例えばカーボン製の場合、発電中に表面の化学的性状が変化して上記1)と2)の性能が低下し、電池の性能を著しく低くする。
アルミニウム製は発電中に腐食し、表面に酸化物皮膜が生成することで導電性が低下し、上記3)の機能が低下して電池性能が低下する。
ステンレス製の物は発電中腐食し、その流出成分が電池内に混入し、電池性能が著しく低下することが知られている。これらの内、後記アルミニウム製とステンレス製に関する二つの事実は他の研究者により既に報告されている。
他方カーボン製複極板の劣化については、関係する研究者らが初めて見出した事実である。

産業上の利用分野


本発明は、複極板の燃料電池(燃料電池及び可逆燃料電池を含み以下単に燃料電池と称する)に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
複極板としてカーボン製複極板又はアルミニウム製複極板を用いこの複極板の表面に、無機の導電性金属酸化物としてフッ化スズ酸アンモニウム水溶液、フッ化スズ水溶液の何れか一つ、又はこれらの一つとホウ酸水溶液との混合液を用いて液相析出法により大気下の常温で反応させ酸化スズを析出被覆すること特徴とする燃料電池の複極板の表面処理法。

【請求項2】
アルミニウム製複極板又はカーボン製複極板の表面を、0.01 mol dm-3 ~ 5.0 mol dm-3濃度のフッ化スズ酸アンモニウム水溶液又はフッ化スズ水溶液の何れか一つ、又はこれらの一つと0.01 mol dm-3 ~ 5.0 mol dm-3濃度のホウ酸水溶液との混合溶液を用いて液相析出法により大気下の常温で反応させ酸化スズを析出被覆することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池の複極板の表面処理法。

【請求項3】
アルミニウム製複極板の表面を、予めスズで被覆した後に、0.01 mol dm-3 ~ 5.0 mol dm-3濃度のフッ化スズ酸アンモニウム水溶液又はッ化スズ水溶液の何れか一つ、又はこれらの一つと0.01 mol dm-3 ~ 5.0 mol dm-3濃度のホウ酸水溶液との混合溶液を用いて液相析出法により大気下の常温で反応させ酸化スズを析出被覆することを特徴とする請求項2に記載の燃料電池の複極板の表面処理法。

【請求項4】
アルミニウム製複極板又はカーボン製複極板の表面に液相析出法により酸化スズ又は酸化チタンを被覆した複極板を有する燃料電池。

【請求項5】
アルミニウム製複極板又はカーボン製複極板の表面にスズを被覆しその上に液相析出法により酸化スズ又は酸化チタンを被覆した複極板を有する燃料電池。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009271410thum.jpg
出願権利状態 登録
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