[發(fā)明專利]氫氣制造裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080004522.2
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN113474488A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 山內(nèi)將樹;安本榮一;尾關正高
• 申請（專利權）人: 松下知識產(chǎn)權經(jīng)營株式會社
• 主分類號: C25B9/23
• 分類號: C25B9/23;C25B1/04;C25B11/054;C25B11/055;C25B11/091;C25B11/032;C25B11/053;C25B15/023
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種氫氣制造裝置，其中，

該氫氣制造裝置具有：

氣體供給部，該氣體供給部供給包含氫氣的第1含氫氣體；

第1電化學裝置，該第1電化學裝置具有：第1電解質膜－電極接合體，其由第1電解質膜、配置于所述第1電解質膜的一個主面并且發(fā)生使所述第1含氫氣體所含有的氫氣離解為氫離子和電子的氧化反應的第1陽極以及配置于所述第1電解質膜的另一個主面并且發(fā)生使所述電子和透過所述第1電解質膜的所述氫離子結合而生成氫氣的還原反應的第1陰極構成；第1陽極隔離件，其具有在與所述第1陽極抵接的面形成為供所述第1含氫氣體流動的第1陽極流路和在所述第1陽極流路的上游使所述第1含氫氣體流入的第1陽極側入口；以及第1陰極隔離件，其具有在與所述第1陰極抵接的面形成的第1陰極流路和使氫氣的濃度比所述第1含氫氣體的氫氣的濃度高的第2含氫氣體從所述第1陰極流路流出的第1陰極側出口；以及

第2電化學裝置，該第2電化學裝置具有：第2電解質膜－電極接合體，其由第2電解質膜、配置于所述第2電解質膜的一個主面并且發(fā)生使所述第2含氫氣體所含有的氫氣離解為氫離子和電子的氧化反應的第2陽極以及配置于所述第2電解質膜的另一個主面并且發(fā)生使所述電子和透過所述第2電解質膜的所述氫離子結合而生成氫氣的還原反應的第2陰極構成；第2陽極隔離件，其具有在與所述第2陽極抵接的面形成為供所述第2含氫氣體流動的第2陽極流路和在所述第2陽極流路的上游使所述第2含氫氣體流入的第2陽極側入口；以及第2陰極隔離件，其具有在與所述第2陰極抵接的面形成的第2陰極流路和使氫氣的濃度比所述第2含氫氣體的氫氣的濃度高的第3含氫氣體從所述第2陰極流路流出的第2陰極側出口，

該氫氣制造裝置構成為，所述第2陰極側出口的所述第3含氫氣體的壓力值相對于所述第2陽極側入口的所述第2含氫氣體的壓力值之比高于所述第1陰極側出口的所述第2含氫氣體的壓力值相對于所述第1陽極側入口的所述第1含氫氣體的壓力值之比。

2.根據(jù)權利要求1所述的氫氣制造裝置，其中，

所述第1陽極隔離件還具有使未利用的所述第1含氫氣體從所述第1陽極流路的下游流出的第1陽極側出口，

所述第2陽極隔離件還具有使未利用的所述第2含氫氣體從所述第2陽極流路的下游流出的第2陽極側出口。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的氫氣制造裝置，其中，

該氫氣制造裝置還具有：第1氣體密封件，其設于所述第1電化學裝置，抑制在所述第1電解質膜－電極接合體中流通的氣體的泄露；以及第2氣體密封件，其設于所述第2電化學裝置，抑制在所述第2電解質膜－電極接合體中流通的氣體的泄露，

該氫氣制造裝置構成為，所述第2氣體密封件的耐壓性比所述第1氣體密封件的耐壓性高。

4.根據(jù)權利要求1～3中任一項所述的氫氣制造裝置，其中，

所述第1電解質膜－電極接合體、所述第1陽極隔離件以及所述第1陰極隔離件為大致長方形，

所述第2電解質膜－電極接合體、所述第2陽極隔離件以及所述第2陰極隔離件為大致圓形或大致橢圓形。

5.根據(jù)權利要求1～4中任一項所述的氫氣制造裝置，其中，

所述第1陽極在與所述第1電解質膜抵接的一側具有包含鉑釕合金和電解質樹脂的第1陽極催化劑層，

所述第2陽極在與所述第2電解質膜抵接的一側具有包含鉑和電解質樹脂的第2陽極催化劑層。

6.根據(jù)權利要求1～5中任一項所述的氫氣制造裝置，其中，

所述第2電解質膜－電極接合體的抗拉強度比所述第1電解質膜－電極接合體的抗拉強度高。

7.根據(jù)權利要求6所述的氫氣制造裝置，其中，

所述第1陽極在相對于所述第1電解質膜而言設有所述第1陽極隔離件的一側具有第1陽極氣體擴散層，

所述第2陽極在相對于所述第2電解質膜而言設有所述第2陽極隔離件的一側具有第2陽極氣體擴散層，

所述第2陽極氣體擴散層的抗拉強度比所述第1陽極氣體擴散層的抗拉強度高。