电化学升压装置制造方法及图纸

本发明专利技术所欲解决的问题在于，防止用于使流体流入至规定的位置的路径被阻塞，所述位置用于将气体的压力施加至电池单元。为了解决上述问题，本发明专利技术的实施方式的电化学升压装置具备第一部件及第二部件、弹性体、流体室、以及流体路径。第二部件与第一部件相对。弹性体通过在推开第一部件与第二部件的方向上发挥弹力，来推压电化学电池，所述电化学电池的供给气体由于电而向间隔壁也就是固体高分子型电解膜的相反侧移动，从而被高压化。流体室中，容纳有弹性体及高压化的气体，该气体的压力将第一部件与第二部件推开。流体路径形成在第一部件及第二部件中的至少任一者上，连接用以从电化学电池排出该气体的流道与流体室。第一部件及第二部件中的至少任一者以能够利用高压化的气体的压力按压电化学电池的层叠体的方式，向其内部导入该气体。部导入该气体。部导入该气体。

【技术实现步骤摘要】
电化学升压装置


[0001]本专利技术涉及一种电化学升压装置。

技术介绍

[0002]作为使氢等气体高压化、即升压的方法，除了机械式压缩机之外，还有通过使氢以电化学方式经由固体高分子电解质膜移动来进行压缩的方法。该电池单元将供给至阳极侧电极的氢电转换为氢离子。该氢离子移动经过固体高分子电解质膜，在阴极侧电极上与电子键结而成为氢。即，氢由于电而向固体高分子电解质膜的另一面移动。如果在移动后的一侧例如与罐(tank)直接连结，则气体无处可去，被压缩而变成高压。为了提高气体移动的处理量、即升压速度，会将多个电池单元层叠。
[0003]在使用这种电池单元的方法中，由于电池会因自身升压的压力而试图扩张，因此通过在层叠方向上施加推压力以抗衡该情形，可以获得稳定的电解性能。一般来说，必须比自身产生的高压状态更强力地夹持电池。然而，在差压式水电解分解的装置中，公知的是将自身产生的压力向电池的推压方向传递的活塞结构。该活塞使用碟形弹簧等的弹力、及由电池单元生成的高压氢的压力，来推压电池单元。由此，即使要制造高压气体，也不需要利用诸如以更高的高压按压电池这样的高载荷来进行层叠，从而可以抑制各种部件的破损。
[0004][先前技术文献][0005](专利文献)
[0006]专利文献1：日本特开2015
‑
113497号公报

技术实现思路

[0007][专利技术所要解决的问题][0008]然而，在专利文献1中所看到的活塞内部存在流动高压气体的流道和空间，并配置有产生弹力的碟形弹簧，但在活塞内部的收纳碟形弹簧的空间中，存在如下情况：被碟形弹簧及其接触面堵塞，高压气体流动不到碟形弹簧的中央部。由于活塞内部存在几个收纳碟形弹簧的空间，因此这样一来，有时各空间的高压气体流入量的平衡被破坏，即活塞所推压的载荷分布不均，活塞面内的载荷平衡被破坏，而无法恰当地推压电池单元。
[0009]本专利技术的目的在于提供一种电化学升压装置，其可以防止用于使流体流入至规定的位置的路径被阻塞，所述位置用于该流体的压力施加至电池单元。
[0010][解决问题的技术手段][0011]实施方式的电化学升压装置中的活塞具备第一部件、第二部件、弹性体、流体室及第一流体路径。第二部件与前述第一部件相对。弹性体通过在推开前述第一部件与前述第二部件的方向上发挥弹力，来推压电化学电池，所述电化学电池的供给气体由于电而向间隔壁也就是固体高分子型电解膜的相反侧移动，从而被高压化。流体室中，容纳有前述弹性体及高压化的气体，前述高压化的气体的压力施加在推开前述第一部件与前述第二部件的方向上。第一流体路径形成在前述第一部件及前述第二部件中的至少任一者上，连接用以
从前述电化学电池排出前述高压化的气体的流道与前述流体室。前述第一部件及前述第二部件中的至少任一者是以下部件，其以能够利用前述高压化的气体的压力按压前述电化学电池的层叠体的方式，向其内部导入高压化的前述气体。
[0012](专利技术的效果)
[0013]本专利技术的实施方式可以防止用于使流体流入至规定的位置的路径被阻塞，所述位置用于将气体的压力施加至电池单元。
附图说明
[0014]图1是绘示第一实施方式的电化学氢升压装置的外观的一例的侧视图。
[0015]图2是绘示图1中的电池单元的一例的轴向剖视图。
[0016]图3是绘示图1中的活塞部的一例的轴向剖视图。
[0017]图4是图3中的固定部件的、图3所示的A
‑
A线剖视图。
[0018]图5是绘示固定部件的变形例的剖视图。
[0019]图6是绘示固定部件的变形例的剖视图。
具体实施方式
[0020]以下，使用附图对实施方式的电化学氢升压装置进行说明。此外，以下的实施方式的说明中使用的各附图有时适当变更了各部分的比例尺。另外，为了便于说明，以下的实施方式的说明中使用的各附图有时省略构造来绘示。另外，在各附图及本说明书中，同一符号表示相同元件。
[0021]图1是绘示实施方式的电化学氢升压装置100的外观的一例的侧视图。
[0022]电化学氢升压装置100是进行氢的升压的装置。作为一例，电化学氢升压装置100包括：多个电池单元110、活塞部120、顶板130a、底板130b、连杆140、高压氢导出口150、两个端板160及两个绝缘板170。此外，电化学氢升压装置100是电化学升压装置的一例。
[0023]图1所示的电池单元110、活塞部120、顶板130a及底板130b各自的大致形状为圆柱形，但也可以是方柱等其他形状。底板130b、多个电池单元110、活塞部120及顶板130a按该顺序层叠。
[0024]电池单元110是以电化学方式将氢移动至电解膜的相反侧的单元。电池单元110所移动的氢被升压至例如1MPa～90MPa左右的高压。另外，电池单元110在基于水电解的流体制造装置及高压化装置中也采用类似的构造。此外，关于电池单元110，之后将更详细地说明。电池单元110是电化学电池的一例。
[0025]活塞部120推压电池单元110。作为一例，活塞部120为圆柱状。此外，关于活塞部120，之后将更详细地说明。
[0026]顶板130a及底板130b是圆柱状的部件，配置成通过顶板130a与底板130b夹持电池单元110及活塞部120。此外，在本实施方式的说明中，将顶板130a的一侧设为电化学氢升压装置100的上侧。并且，将底板130b的一侧设为电化学氢升压装置100的下侧。
[0027]连杆140通过夹持并紧固底板130b、多个电池单元110、活塞部120及顶板130a来保持它们。
[0028]高压氢导出口150是用于将由电化学氢升压装置100高压化的氢导出至电化学氢
升压装置100外的氢罐等的配管。
[0029]电化学氢升压装置100具备端板160a及端板160b的两个端板160。
[0030]端板160a及端板160b是通过端板160a与端板160b从上下夹持多个电池单元110。另外，端板160具备与外部电源P连接的连接端子。通过在端板160上与电池单元110夹持面相反的面上配置绝缘板170，来防止向外部漏电。170只要具有绝缘性，可以是涂料或薄膜等形状。
[0031]电化学氢升压装置100具备绝缘板170a及绝缘板170b的两个绝缘板170。
[0032]绝缘板170a及绝缘板170b配置成通过绝缘板170a与绝缘板170b从上下夹持多个电池单元110及两个端板160。绝缘板170通过与端板160接触的配置，来防止向端板160的外部漏电。绝缘板170例如是具有绝缘性的圆形状的板。或者，绝缘板170也可以是具有绝缘性的薄膜或涂料等。
[0033]使用图2对电池单元110进一步进行说明。图2是绘示电池单元110的一例的轴向剖视图。
[0034]作为一例，电池单元110包括：电解质膜111、阴极侧隔膜112a、阳极侧隔膜112b、阴极侧供电体1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学升压装置，其具备：第一部件；第二部件，与前述第一部件相对；弹性体，通过在推开前述第一部件与前述第二部件的方向上发挥弹力，来推压电化学电池，所述电化学电池的供给气体由于电而向间隔壁也就是固体高分子型电解膜的相反侧移动，从而被高压化；流体室，容纳有前述弹性体及高压化的气体，前述高压化的气体的压力施加在推开前述第一部件与前述第二部件的方向上；及，第一流体路径，形成在前述第一部件及前述第二部件中的至少任一者上，连接用以从前述电化学电池排出前述高压化的气体的流道与前述流体室；前述第一部件及前述第二部件中的至少任一者是以下部件，其以能够利用前述高压化的气体的压...

【专利技术属性】
技术研发人员：满田直树，野田明宏，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：