図解まるわかり 電池のしくみ

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燃料電池を分類する

 電解質の種類、燃料の種類、運転温度

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電解質の種類で分類する

燃料電池は使用する電解質の種類によって、大きく5 つに分類することが

できます（図5-9）。これらはアルカリ水溶液、リン酸水溶液、溶融炭酸塩、

セラミックス、陽イオン導電性のカチオン交換型高分子膜に分類されます。

燃料および運転温度で分類する

原燃料の種類でも分類ができ、不純物がほとんど含まれていない高純度

の水素が必要な電池と、天然ガスや石炭ガスなど原燃料に制限がない電池

に分類されます（図5-10）。燃料に制限がない場合、排出物に微量の窒素

酸化物と少量の二酸化炭素が含まれるので、燃料から水素だけを取りだす

改質処理を行う改質器の設置が必要となります。

また電池内の反応に用いる燃料として、高純度の水素、一酸化炭素の含

有量が1% 以下の水素、水素または一酸化炭素の電池に分けられます。

燃料電池は運転温度によっても低温型と高温型に分類できます。室温か

ら200 度ぐらいまでを低温型、数百度以上を高温型と分けられています。

低温型では電池の始動がすみやかです。高温型では反応効率も高くなり

ますが、始動には時間がかかり、設備も大型化します。

発電反応のしくみで分類する

燃料電池には、発電反応で水素イオンが燃料極から空気極へ移動する

「カチオン交換型」と、水酸化物イオンが空気極から燃料極へ移動する

「アニオン交換型」があります（図 5-11）。「アニオン交換型」には水酸化

物イオンの代わりに、炭酸イオンや酸素イオンが移動するものがありま ...