氢能专利库

本申请涉及电解质溶液、电解质膜、电极催化剂层、膜电极接合体和燃料电池。该电解质溶液包含含有‑SO3X基的氟系高分子电解质以及含有水的溶剂；在动态光散射粒径测定中，在0.10μm以上且小于5.0μm的范围具有至少1个粒径峰(A)，以及在5.0μm以上50.0μm以下的范围具有至少1个粒径峰(B)；上述粒径峰(A)与上述粒径峰(B)的散射强度比(A/B)为1.0×10‑2以上1.0×10以下；且相对于上述氟系高分子电解质的固体成分重量，氟离子浓度为500ppm以下，上述含有水的溶剂含有80质量％～100质量％的水，并且含有0质量％～20质量％的醇类。

一种电解质溶液的制造方法，其包括下述工序：供给工序，将包含高分子电解质与溶剂的乳液连续地向溶解设备内供给；以及溶解工序，对上述溶解设备内进行加热，将上述高分子电解质连续地溶解在上述溶剂中，得到电解质溶液。

本发明的目的在于提供片材、电极和燃料电池，所述片材在厚度方向具有高导电性，并且透气性、防水性、耐腐蚀性和柔软性也优异，能够适合用于燃料电池等的电极。本发明涉及一种片材，其是含有聚四氟乙烯、炭黑和石墨的片材，其特征在于，所述聚四氟乙烯的标准比重为2.14～2.28，炭黑和石墨的合计量超过聚四氟乙烯、炭黑和石墨的合计量的35质量％。

本发明提供一种结构简单且能实现燃料气体再循环的固体氧化物型燃料电池。将圆板型电池单元(1)及圆板型分离器(2)交替层叠构成电池堆(10)，将该电池堆(10)容纳在壳体(11)中。该固体氧化物型燃料电池设有：燃料供给部(12)，其贯通壳体(11)的上部壁中央部，将燃料供给到电池堆(10)中央部；空气供给部(13)，其贯通壳体(11)的下部壁中央部，将空气供给到电池堆(10)的中央部；燃料送出部(14)，其贯通壳体(11)的下部壁中央部，将发电后的燃料从电池堆(10)的中央部送出；以及排气送出部(15)，其贯通壳体(11)下部壁的周缘部，将发电后燃料与空气混合并燃烧所排出的气体送出。还设置有将从燃料送出部(14)送出的发电后的燃料与新供给的燃料混合的再循环部(16)。

具有接受燃料供给并进行发电的电池主体(51)、将电池主体(51)的输出功率作为输入并将其变换成交流功率的逆变器(52)、以及接收逆变器(52)输出的交流功率作为工作功率并将电动机作为驱动源的蒸气压缩式制冷机(53)，将连接所述逆变器(52)和蒸气压缩式制冷机(53)的连接线的中途部(54)连接到制冷空调动力盘(4)，从而有效利用燃料电池，同时还防止设置空间和施工费用增大。

本发明提供一种固体电解质型燃料电池。该电池具有分支流量调整部(12)，其为了相对于全流量适当地控制在热回收用的流道中流过的流体的流量，在空气供给源(9)和热交换器(10)之间使空气分支，向热回收通道(11)引导被分支的空气，并调整所分支的空气的量。

本发明涉及含有含氟聚合物和制膜辅助剂的含氟聚合物液态组合物。其特征为，所述含氟聚合物含有下通式(I)表示的酸－酸盐型氟代乙烯基醚单元；所述制膜辅助剂是有机液体，与水有相溶性，沸点大于100℃小于等于300℃；所述含氟聚合物液态组合物是含氟聚合物分散体组合物，其含有由所述含氟聚合物形成的含氟聚合物微粒与所述制膜辅助剂；所述含氟聚合物微粒包含至少25质量％的实质上为球形的含氟聚合物球形微粒。

燃料电池发电系统(1)，由脱硫器(3)、预先转化器(5)及内部转化式固体电解质型燃料电池(7)等构成。燃料电池(7)，由空气极(31)、电解质(33)、燃料极(35)、空气室(37)、燃料室(39)、及外部电路等构成。预先转化器(5)，在内部转化式固体电解质型燃料电池(7)的启动时，在使天然气流通的脱硫器(3)中使空气等流通，通过部分地氧化天然气中的碳氢化合物生成含有一氧化碳及氢气的部分氧化气体。部分氧化气体提供给燃料室(39)。

为了将供给到固体高分子型燃料电池(1)的氢极的改性气体和供给到氧极的空气大体加湿成为水蒸气饱和行状态时不需要为获得该水蒸气而加热,且提高燃料电池系统的热效率,使包含于从燃料电池(1)的氢极排出的氢极排气中的水蒸气透过水蒸气透过膜(34),供给到导入至部分氧化改性部(6)的空气中,而使包含于从氧极排出的氧极排气中的水蒸气透过水蒸气透过膜(34),供给到送往电池(1)的氧极的空气中。

在燃料改质器(5)中设置对原始燃料的部分氧化反应显示活性的催化剂(27),向此燃料改质器(5)供给原始燃料、氧和水蒸汽,使该催化剂上产生所说的部分氧化反应,使氧摩尔数与原始燃料中碳原子摩尔数之比O2/C,处于所说的部分氧化反应中化学计量O2/C比的0.9倍以上;并使水蒸汽摩尔数与原始燃料中碳原子摩尔数之比H2O/C达到0.5以上,通过以该部分氧化反应生成的CO为反应物产生水煤气转移反应以生成氢。