(57)【要約】電気分解セルは多孔質陽極板と多孔質陰極板と、その間に配置されるセパレータとからなるスタックを含む内側チャンバを具える。電解質液を内側チャンバ内の多孔質陽極及び多孔質陰極を通って循環させて、水素及び酸素ガスを発生させる。複数の電気分解セルを合わせて搭載し、電解槽ユニットを作ることができる。
2005536642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃縮電解質液より水素及び酸素を生成するための電気分解セルであって、前記セルが：ハウジングと、複数の多孔質陰極板と、該陰極板の間に配された複数の多孔質陽極板と、前記陰極板と前記ハウジング上の水素ガス出口ポートとの間を流体連通する水素ガス導管と；前記陽極板と前記ハウジング上の酸素ガス出口ポートとの間の流体連通する酸素ガス導管と、電解質液入口と電解質液出口であって、電解質液が陽極板と陰極板と当該陽極板と陰極板の間に配置されたセパレータを通って流れるように配置された前記電解質液入口及び電解質液出口と、前記電解質液入口及び電解質液出口の各々に隣接して配置された端部セパレータであって、電解質液には透過性であり、水素ガス及び酸素ガスに対しては不透過性であるように選択された端部セパレータを具えることを特徴とする電気分解セル。
【請求項２】
請求項１に記載の電気分解セルにおいて、４枚の陽極板と４枚の陰極板が存在し、それらが端部から端部まで陰極、陽極、陽極、陰極、陰極、陽極、陽極、陰極のように配置されていることを特徴とする電気分解セル。
【請求項３】
請求項１に記載の電気分解セルにおいて、前記電解質液入口と前記電解質液出口間に流れが発生するように圧力差が存在することを特徴とする電気分解セル。
【請求項４】
請求項３に記載の電気分解セルが、第２の電解質液入口を更に具え、両入口間に圧力差が存在することを特徴とする電気分解セル。
【請求項５】
請求項３に記載の電気分解セルが、第２電解質液出口を更に具え、両出口間に圧力差が存在することを特徴とする電気分解セル。
【請求項６】
請求項１に記載の電気分解セルにおいて、前記電解質液入口及び前記電解質液出口が電解質液流路の一部を形成し、いずれかの電極と前記端部セパレータの外側の電解質液流路内に露出している導電性表面との間の電位差が１．２Ｖより低く保たれていることを特徴とする電気分解セル。
【請求項７】
請求項１に記載の電気分解セルにおいて、前記入口又は出口の少なくとも１つが、長さを有効に増加させる少なくとも１カ所の屈曲部を有するラビリンスとして形成されていることを特徴とする電気分解セル。
【請求項８】
請求項１に記載の電気分解セルにおいて、高圧電解質液入口と、低圧電解質液入口と、高圧電解質液出口と、低圧電解質液出口とが存在することを特徴とする電気分解セル。
【請求項９】
請求項１に記載の電気分解セルにおいて、前記入口を通過する電解質液流を拡散するように、電解質液入口に隣接して配置される電解質液拡散部材を更に具えることを特徴とする電気分解セル。
【請求項１０】
請求項９に記載の電気分解セルにおいて、前記電解質液入口が前記拡散部材面を通る流路内に電解質液を供給するように配置されていることを特徴とする電気分解セル。
【請求項１１】
請求項１に記載の電気分解セルにおいて、前記セパレータが、電解質液は通過させるが水素ガス及び酸素ガスの気泡は通過させない大きさの通路を含むことを特徴とする電気分解セル。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電気分解セルにおいて、前記セパレータが微孔質の親水性プラスチックであることを特徴とする電気分解セル。
【請求項１３】
請求項１に記載の電気分解セルにおいて、前記陽極板及び陰極板が、その中をガスが通るための疎水性通路と、その中を電解質液が通るための親水性通路とを具えるガス拡散電極であることを特徴とする電気分解セル。
【請求項１４】
請求項１に記載の電気分解セルにおいて、前記陽極板が、当該陽極を折り曲げて折縁部を作って陽極を組立てることができるように構成されており、当該折縁部に陽極接点面を形成することによって１つのユニットとして一体的に形成される隣接する陽極を少なくともいくつか具えることを特徴とする電気分解セル。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電気分解セルにおいて、前記陽極接点が、溶融した接点材料に折縁部を浸けることにより形成されることを特徴とする電気分解セル。
【請求項１６】
濃縮電解質液から水素及び酸素を生成する電解槽ユニットであって、前記ユニットが：
ハウジングと；
前記ハウジング内にある２つの電気分解セルであって、各電気分解セルが内部に内側チャンバとその中に複数の多孔質陰極板及び複数の多孔質陽極板を配したセルを具え、前記多孔質陰極板が陽極板と、隣接する陽極板と陰極板との間に配置されたセパレータとの間に交互に配置され、当該セパレータが電解質液透過性であり且つ水素ガス及び酸素ガスの気泡に不透過性であるものから選択されたものである電気分解セルと；前記陰極板と前記ハウジング上の水素ガス出口ポートとを流体連通する水素ガス導管と；前記陽極板と前記ハウジング上の酸素ガス出口ポートとを流体連通する酸素ガス導管と；２次電解質液入口及び２次電解質出口であって、電解質液が前記陽極板と前記陰極板を通過し流れるように配置された２次電解質液入口及び２次電解質液出口と、これらの各２次電解質液入口及び２次電解質液出口に隣接して配置されているセパレータと、を具える電気分解セルと；
前記セルに電解質液を供給し、前記２つの電気分解セルの前記２次電解質入口間に延在する主電解質入口導管と；
その中を通って電解質液がセルより排出される主電解質液出口導管であって、前記２つのセルの２次電解質液出口間に延在する主電解質液出口導管と；を具え、
前記主電解質液入口導管及び２次電解質液入口は共に２つのセル間のガルバーニ分離を少なくとも９５％維持するように形成され；
前記主電解質液出口導管と前記２次電解質液出口とが前記２つのセル間で少なくとも９５％のガルバニック分離を維持するように形成されている；
ことを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電解槽ユニットにおいて、前記主電解質液入口導管と前記２次電解質液入口を、その組合せた長さがセル内の隣接陽極板と陰極板との間の実効距離より少なくとも２０倍を超えて長くなるように形成することにより、少なくとも９５％のガルバニック分離が達成されることを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項１８】
請求項１６に記載の電解槽ユニットにおいて、前記２次電解質液入口の少なくとも１つが、その中に少なくとも１カ所の屈曲部を有するラビリンスとして形成され、それらの長さを有効に増加させることを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項１９】
請求項１６に記載の電解槽ユニットにおいて、前記２次電解質液出口の少なくとも１つが、その中に少なくとも１カ所の屈曲部を有するラビリンスとして形成され、それらの長さを有効に増加させることを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項２０】
請求項１６に記載の電解槽ユニットにおいて、前記２次電解質液入口が、電気分解セル内側チャンバに開口するポートを含み、前記少なくとも１のポートは電気分解セルの内側チャンバの幅の少なくとも２／３まで延在することを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項２１】
請求項２０に記載の電解槽ユニットにおいて、前記２次電解質液出口が電気分解セル内側チャンバ内へ開くポートを含み、前記少なくとも１のポートは電気分解セル内側チャンバの幅の少なくとも２／３まで延在することを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項２２】
請求項２１に記載の電解槽ユニットにおいて、前記２次電解質液出口ポートが、重力により判定される場合に、前記２次電解質液入口ポートの上に位置していることを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項２３】
請求項１６に記載の電解槽ユニットにおいて、前記２次電解質液入口と２次電解質液出口との間の各セル内に、その間に流れが発生するような圧力差が存在することを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項２４】
請求項１６に記載の電解槽ユニットにおいて、各セル内の前記２次電解質液出口間に低圧出口と高圧出口が存在し、高圧出口より低圧出口を通ってより多くの流れが通過するような圧力差が存在することを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項２５】
請求項２４に記載の電解槽ユニットにおいて、第１及び第２の主電解質液出口導管が存在し、前記第１の主電解質液出口導管は前記２つのセルの高圧出口間に延在しており、前記第２の主電解質液出口導管は前記２つのセルの低圧出口間に延在していることを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項２６】
請求項１６に記載の電解槽ユニットにおいて、少なくとも２個のセルそれぞれの中に、第２の２次電解質液入口を更に具え、各セルの２つの２次入口間に圧力差が存在することを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項２７】
請求項２６に記載の電解槽ユニットにおいて、第１及び第２の主電解質液入口導管が存在し、前記第１の主電解質液入口導管は前記２つのセルの第１の２次電解質液入口間に延在しており、前記第２の主電解質液入口導管は前記２つのセルの第２の２次電解質液入口間に延在していることを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項２８】
請求項１６に記載の電解槽ユニットにおいて、各電極とセパレータ外側の電解質液流路内に露出しているいずれかの導電性表面との間の電位差が１．２Ｖより低く保たれていることを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項２９】
請求項１６に記載の電解槽ユニットにおいて、いずれの陽極板又はいずれの陰極板の反応面も電解質液導管、入口又は出口に露出していないことを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項３０】
請求項１６に記載の電解槽ユニットにおいて、前記セルが前記陽極板、前記陰極板及び前記セパレータをスタック状に配置してその周囲にハウジング材料を射出して形成され、前記主電解質液入口導管及び主電解質液出口導管が、陽極又は陰極のガス発生表面が主導管内に露出しないように選択されたセルを通って延在することを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項３１】
濃縮電解質液から水素及び酸素を生成する電解槽ユニットにおいて、前記ユニットが：
ハウジングと；
該ハウジング内の第１電気分解セルと該ハウジング内の第２電気分解セルとであって、各電気分解セルが複数の多孔質陰極板と、当該陰極板間に配された複数の多孔質陽極板と、当該陰極板とハウジング上の水素ガス出口ポートとを流体連通している水素ガス導管と、陽極板と前記ハウジング上の酸素ガス出口ポートとを流体連通している酸素ガス導管と、第１と第２電解質液入口及び第１と第２電解質液出口であって、電解質液が陽極板と陰極板と、各電解質液入口と電解質液出口に隣接して配されているセパレータとを通って流れるように配置されている電解質液入口と出口と、各電解質液入口と電解質液出口に隣接して配されているセパレータと、を具え、当該セパレータが電解質液透過性であり且つ水素ガス及び酸素ガスの気泡に不透過性であるものから選択される電気分解セルと；
セルに電解質液を供給し、第１及び第２の電気分解セルの電解質液入口間に延在している電解質液入口導管と；
そこを通って前記セルから電解質液が排出される電解質液出口導管であって、第１及び第２の電気分解セルの電解質液出口間に延在している電解質液出口導管と；
前記第１及び第２セル間に配置されてその間に壁を形成する電解質液拡散組立体であって、第１電気分解セルの第１電解質液入口と第１電解質液出口、及び第２電気分解セルの第２電解質液入口と第２電解質液出口を画定している電解質液拡散組立体と；
を具えることを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項３２】
請求項３１に記載の電解槽ユニットにおいて、前記電解質液入口導管及び電解質液出口導管が、セル間に少なくとも９５％のガルバニック分離を維持するように形成されることを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項３３】
請求項３２に記載の電解槽ユニットにおいて、前記電解質液入口導管及び電解質液出口導管を、第１セル内の電極と第２セル内の電極との間の最短電解質流路長が１つのセル内の隣接陽極板と陰極板の間の実効距離より少なくとも２０倍を超えて長くなるように形成することにより少なくとも９５％のガルバニック分離が達成されることを特徴とする請求項３２に記載の電解槽ユニット。
【請求項３４】
請求項３１に記載の電解槽ユニットにおいて、前記電解質液入口導管が、電解質液拡散組立体を通過する部分を含み、その長さを有効に増加させるために、その中に少なくとも１カ所の屈曲部を有するラビリンスとして形成されていることを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項３５】
請求項３１に記載の電解槽ユニットにおいて、電解質液入口導管が、電解質液拡散組立体を通過する部分を含み、そしてそれらの長さを有効に増加させるために、それぞれがその中に少なくとも１カ所の屈曲部を有するラビリンスとして形成されていることを特徴とする電解槽ユニット。
【請求項３６】
電気分解セルに使用する電極であって、外面を有する多孔質コンダクタと、該多孔質コンダクタ外面上の活性層材料と、活性層材料内に分散した触媒と、電源に電気接続する接点と、を含み、前記接点が多孔質コンダクタと接するように成形されていることを特徴とする電極。
【請求項３７】
前記接点がスズで形成されていることを特徴とする請求項３６に記載の電極。
【請求項３８】
前記接点が電気分解セル内の同型の別の電極の接点と接続成形されていることを特徴とする請求項３６に記載の電極。
【請求項３９】
前記コンダクタが、第２の電極と一体化して第２の電極と並ぶように折りたたまれていることを特徴とする請求項３６に記載の電極。
【請求項４０】
前記コンダクタが電極と第２電極の間に折縁部を形成し、前記が折縁部に接続されている請求項３９に記載の電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気分解装置（以下、電解槽）に関し、特に、水より水素ガスを生成させるための電解槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
水から水素ガスを生成させるための電解槽は公知であり、それらは一般に電解質溶液の形態をとる。かかる電解槽は、車輌での水素及び酸素ガスの生成に特に有用であり、ガスは車輌のエンジンへの燃料供給の補助及び増強に用いられる。
【０００３】
従来の車輌搭載用電解槽には、様々な欠点があった。電解槽は旧式で、大型、そして重く、ステンレス鋼板や開放型コンテナ等の多年の定番技術が利用されている。更に電解質液が金属イオンで汚染されることが多く、これがプレートを駄目にし、運転を低下させる。この様な問題は安全上重要な問題であり、ユニットの効率及び信頼性を損なわせる。
【０００４】
従来のセルの多くは、水素と酸素を分離することなしに一緒に発生させた。このためこれらのガスが１つになると極めて爆発性が高くなることから、電解槽には多くの安全要素を組み込まなければならなかった。その結果、多くの従来システムは複雑化し、それ故にコストが上昇し故障が多くなった。
【０００５】
発明の概要
従来の電気分解セルより出力密度を上げることができ、同時にサイズ及び重量を小さくすることができる電気分解セルを発明した。水素及び酸素はセル内で作られるが、分離して維持されるため、爆発に対する危惧は減少するか、または無くなる。電解槽ユニットは、１又は複数の電気分解セルを包含できる。
【０００６】
本発明の局面の１つによれば、濃縮電解質液より水素及び酸素を生成するための電気分解セルであって：該セルが、ハウジングと、複数の多孔質陰極板と、該陰極板の間に配置された複数の多孔質陽極板と、陰極板とハウジングに設けられた水素ガス出口ポートとの間を流体連通する水素ガス導管と、陽極板とハウジングに設けられた酸素ガス出口ポートとの間を流体連通する酸素ガス導管と、電解質液入口と電解質液出口であって、電解質液が陽極板と陰極板と各隣接する陽極板と陰極板の間に配置されたセパレータを通って流れるように配置されている電解質液入口と電解質液出口と、電解質液入口と電解質液出口それぞれに隣接して配置されたセパレータであって、電解質液に対し透過性であり、水素ガス及び酸素ガスに対しては不透過性であるように選択されたセパレータとを具えるセルが提供される。
【０００７】
本発明の別の局面によれば、濃縮電解質液より水素及び酸素を生成するための電解槽ユニットであって：該ユニットが、ハウジングと；ハウジング内の２つの電気分解セルであって、各々が内側チャンバを含み、内側チャンバ内には複数の多孔質陰極板及び複数の多孔質陽極板が配置されており、前記多孔質陽極板は、陰極板と隣接する各陽極板と陰極板との間に配置されたセパレータと交互に配置され；当該セパレータは電解質に対し透過性であり且つ水素ガス及び酸素ガスの気泡に対して不透過性であるものが選択されており；陰極板とハウジングに設けられた水素ガス出口ポートとを流体連通する水素ガス導管と；陽極板とハウジングに設けられた酸素ガス出口ポートとを流体連通する酸素ガス導管と、二次電解質液入口及び二次電解質液出口であって電解質液が陽極板と陰極板を通過し流れるように配置されている二次電解質液入口及び二次電解質液出口と、前記二次電解質液入口と前記二次電解質液出口のそれぞれに隣接して配置されたセパレータと；セルに電解質液を供給し、２つの電気分解セルの二次電解質液入口間を延在する主電解質液入口導管と；その中を通ってセルからの電解質液が排出される主電解質液出口導管であって、２つのセルの二次電解質液出口間に延在する主電解質液出口導管と、を具え；前記主電解質液入口導管及び二次電解質液入口が一体的に形成されて２つのセル間のガルバニック分離を少なくとも９５％維持しており；主電解質液出口導管と二次電解質液出口とが一体化され、２つのセル間のガルバニック分離を少なくとも９５％維持している電解槽ユニットが提供される。
【０００８】
本発明の別の広い局面によれば、濃縮電解質液より水素及び酸素を生成するための電解槽ユニットであって：当該ユニットは、ハウジングと；ハウジング内にある第１電気分解セルと、ハウジング内にある第２電気分解セルであって、各々がそれぞれ複数の多孔質陰極板と前記陰極板間に配された複数の多孔質陽極板と、前記陰極板と流体連通している水素ガス導管とハウジングに設けられた水素ガス出口ポートとを具える電気分解セルと；前記陽極板と流体連通している酸素ガス導管とハウジングに設けられた酸素ガス出口ポートと、第１及び第２電解質液入口ならびに第１及び第２電解質液出口であって、前記電解質液入口及び電解質液出口が電解質液が陽極板と陰極板と各隣接陽極板と陰極板との間に配置されたセパレータとを通過して流れるようにした第１及び第２電解質液出口と、各電解質液入口及び電解質液出口に隣接して配されるセパレータを具え、前記セパレータは電解質液に対し透過性ではあるが水素ガス及び酸素ガスの気泡には不透過性であるものが選択されており；電解質液をセルに供給し、第１と第２電気分解セルの電解質液入口の間に延在している電解質液入口導管と；その中を通過してセルより電解質液が取り除かれる電解質液出口導管であって、第１と第２電気分解セルの電解質液出口間に延在されている電解質液出口導管と；前記第１と第２セルとの間に位置してその間に壁を形成する電解質液拡散組立体であって、該電解質液拡散組立体が第１電気分解セルの第１電解質液入口と第１電解質液出口と第２電気分解セルの第２電解質液入口及び第２電解質液出口を画定している電解質液拡散組立体と、を具える電解槽ユニットが提供される。
【０００９】
本発明の別の広範な局面によれば、電気分解セルで使用するための電極であって：外面を有する多孔質コンダクタ、その多孔質コンダクタの外面上の活性層材料、該活性層材料内に分散する触媒、及び電源と電気接続するための接点とを備え、該接点が多孔質コンダクタと接触するよう成形されている電極が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明による電気分解セルの端面図である。
【図２】図２は、図１の線II−IIに沿った概略断面図である。
【図３】図３は、図１の線III−IIIに沿った概略断面図である。
【図４】図４は、本発明による電解槽ユニットの、電解質液入口導管に沿った概略断面図である。
【図５ａ】図５ａは、本発明による陽極の平面図である。
【図５ｂ】図５ｂは、図５の線VI−VIに沿った断面図である。
【図６ａ】図６ａは、本発明に有用な折り畳み電極の透視図である。
【図６ｂ】図６ｂは、本発明に有用な折り畳み電極の側面図である。
【図７】図７は、電解質液の流れを示す、セル全体の概略断面図である。
【図８】図８は、取出したセル内のコンポーネントを示す電解槽全体の断面図である。
【図９】図９は、本発明に有用な電解質液分配組立体の展開図である。
【図１０】図１０は、電気接続を示す電解槽ユニットの概略図である。
【図１１】図１１は、車輌内の電解槽ユニットの概略図である。
【００１１】
発明の詳細な説明
図１〜１３を参照しながら、本発明の電気分解セルを説明する。セル内には複数の陽極４及び陰極６があり、３〜７モルの水酸化カリウムなどの濃縮電解質液を用い作動する。高濃縮電解液の使用により、セルは凍結することなく低温で作動できるようになる。各隣接陽極及び陰極は、その間に電解質液透過性、ガス不透過性のセパレータ８を有している。電極及びセパレータは薄板として形成され、積重ねて配置される。セパレータ８はスタックの両端にも配置されている。電気分解セルは図２及び図３に図示されているが、図では各電極及び各セパレータの厚みが強調されており、その実際を反映していない。一般に電極及びセパレータの厚さはそれぞれ１ｍｍ未満であるが、その面積は大きい（即ち、例えば幅１０〜２０ｃｍの長さ２０〜４０ｃｍ）。したがってセルは図面に示したものに比べ、実際にははるかに薄く、コンパクトである。
【００１２】
外側ハウジング１０が陽極４、陰極６及びセパレータ８のスタックの周囲に配されている。ハウジングは、その中に陽極、陰極及びセパレータが配置されている内側チャンバ１１を画定する。ハウジングは電極及びセパレータを封じ込めるように配置される。具体的には、例示の実施態様では、セルは電極及びセパレータがハウジング材料内に埋め込まれるように形成されている。これは、以下により詳細に記載するように、電極及びセパレータを金型内に配置し、配置したパーツ周囲にハウジング材料を液状に射出してハウジングを固化させることにより達成される。
【００１３】
ハウジング１０は、そこに延在する複数の入口と出口を有する。具体的には、ハウジングは電解質液入口ポート１２、電解質液用出口ポート１４、発生した水素用の出口ポート１６及び発生した酸素用出口ポート１８を備えている。ポート１２〜１８には栓を付けるか、さもなければ流体ラインと接続するためのコネクタ１９を受けるようにできている。
【００１４】
ポート１２、１４、１６及び１８はセル全長に渡って伸びる導管により流体連通している。具体的にはポート１６と１８はそれぞれ水素導管２０及び酸素導管２２により流体連通しており、ポート１２と１４はそれぞれ電解質液入口及び出口と連通している。電解質液出口導管２４、２６はそれぞれ電極及びセパレータを配置している内側チャンバ１１への開口部２４ａ、２６ａを有する。電解質液分配組立体２７がスタックの各端部において、導管開口部２４ａ、２６ａと末端のセパレータ８との間に配置される。電解質液分配組立体２７は導管２４、２６の末端を形成する板２７ａを含み、開口部２４ａ、２６ａ及び拡散部材７０を画定する。
【００１５】
電気接点２８、３０はそれぞれ各陽極及び陰極に接続している。電気接点は、電源に接続し易いようにハウジングから突出している。全ての陽極接点２８がハウジング上に整列して配置され、全ての陰極接点３０が、ハウジング上に整列し且つ陽極接点２８の配列をはずれて配置されるのが好ましい。これにより電源への接続が容易になる。電源との接続をより容易にするために、同じタイプの接点全てを一緒に成形して、セルの全ての陰極に対し１つのユニット接点３１を、全ての陽極に対し別のユニット接点を形成することができる。こうすることで、８枚の板に電流を供給するのに必要な各セルの接続端子は２つだけとなる。
【００１６】
セルの作動中、電解質液は、導管２４を通過し、内側チャンバ１１に流れ込み、出口導管２６を通りセルの外に流れ出る。電解質液流パラメータと、特に流入流体圧及び排出流体圧、セルの入口と出口との相対位置を選択し、少なくとも一部の電解質液が出口導管２６に流れ込む前に電極板とセパレータ板を通過するようにする。電解液導管２４、２６はそれぞれ２つセル内に描かれているが、電解液入口と出口の数は幾つでもよい。使用する入口と出口がそれぞれ１つの場合には、それらをセルの対向する端部に配置して、電解質液が入口から出口に流れる時に電解質液が必ず電極を通過して流れるようにする。
【００１７】
電力は接点２８に加えられ、接点３０はアースに接続する。セル内を電力エネルギーが通過することで、陽極４に酸素が、陰極６に水素が生成する。隣接する各陽極と陰極の間にガス不透過性セパレータ８があるので、発生したガスが混合することはない。導管２０は陰極６とのみ流体連通しており、また導管２２は陽極４とのみ流体連通している。それ故、電極に発生したいずれのガスも混合することなく導管２０、２２の一方を流れる。
【００１８】
セルは様々な方法で製造できる。しかし、好ましい製造工程の１つでは、電極及びセパレータは一般に同様の幅と長さを持つよう形成され、電極及びセパレータはそれらの面が実質的に平行になるように、選択され、整列された配置に積重ねられる。次にスタックを金型に入れ、金型の中で積重ね構造を保って、液体が固化したときにスタックがハウジング材料の中に型取りされるように、液状のハウジング材料をスタックの周囲に注入する。具体的には、電極及び拡散装置といったあらゆる多孔質部材の縁部にハウジング材料が入り込むが、これら部材の中心部は中空のままで、ハウジング材料には接触しない。
【００１９】
ハウジング材料はスタックを取り囲み、陽極及び陰極といったあらゆる多孔質部材の縁部内に浸透する。このため、例に示すように、実際は内側チャンバは個々の板部材の縁部より内側に形成される。望ましい限界を超えてハウジング材料が浸透するのを防ぐために、多孔質部材の縁部周辺にシーラントを塗るか、又は、縁部をそれへの侵入を阻止する形に作ることができる。この点については、図５ａ及び５ｂを参照して更に論ずる。さらに、電解槽の要素を圧縮して１つにして適合材料の物理的バリアをつくり、液体が所望の容積だけ入り満たすようにすることもできる。
【００２０】
導管２０〜２６は、様々な方法で作ることができる。実施態様の１つでは、導管２０及び２２は電極、セパレータ及び電解質液分配板に開口を設けること、及びスタックを配置したときにこれらの開口を整列させるよう配置することにより形成される。次に液体ハウジング材料をスタック周囲に注入し、形成した開口の周囲に浸透させるように選択する。ハウジング材料が固まると、それが固体バリアとなり選択した開口をセル内側チャンバより隔離する。これについては以下に更に詳しく説明する。
【００２１】
安全上、ガス導管へガスが通らない領域ではガスが発生しないようにすることは有益である。もちろん、ガスが一組のセパレータの間で発生した場合、ガスはガス導管内に強制的に送られるが、これは気泡がセパレータを通過できないからである。電解質液導管内のようなセパレータの外側でガスが発生しないようにするために、例えばポンプ要素、電極又はフィッティングといったセパレータの外側の電解質液路内に露出している導電部間の電位差は１．２ボルトを超えないものとし、好ましくは１．４ボルトを超えないものとする。１．２ボルトを超える電位差は、陽極又は陽極と陰極の両方が導管内で露出している場合に通常発生する。したがって、導管２４、２６中に反応性電極表面を露出させてはならない。このため製造工程において、反応性電極表面をセパレータ外側の導管２４、２６の露出面から引っ込ませて配置することが好ましい。
【００２２】
成形は接点２８、３０の一部がハウジングの外に伸び、電源と接続可能になるようにする。
【００２３】
ハウジング材料は、−４５〜＋１００℃で熱的に安定状態であり、セル内の化学的及び電気的状態に耐性であるものを選ぶ。ハウジング材料は液状での成形にも利用できるものでなければならない。有用なハウジング材料の１つはエポキシである。
【００２４】
図１〜３に示す電気分解セルは、独立して使用するように作られている。しかし、図４に示すように、幾つか変更を加えたセル２を別のセル２ａ、２ｂと連続的に組立てて、特定のアプリケーションに適するよう十分なガス発生を提供するための電解槽ユニット３２を形成することができる。１つのユニットに複数のセルを設置する場合には、電解質液入口導管２４、電解質液出口導管（この断面図では図示しない）及びガス導管２０、２２を全ユニット内の各セルに連結できる。ハウジング１０はユニット全体の周囲を囲み、各セルを隣接するセルから分離する内壁１０ｂを備えている。電解槽ユニットは、各セルについて電極のスタック、陰極、セパレータ及び電解質液分配組立体を、端と端とが接し、その間に内壁１０ｂを置く形に配置してからスタック周囲にハウジングを成形することにより、独立型セルと同様の方法で作ることができる。ユニット全体を安定化させるために、端板３４を両端部におくことが好ましい。
【００２５】
図５ａ及び５ｂには、本発明による陽極が描かれている。例示の陽極は容易に組立ててセルを作ることができる。有用な陽極はＮｉＨ３３ＴＭとして公知であり、ドイツ、Ｇａｓｋａｔｅｌ  ＧｍｂＨ社より入手できる。前記の通り、酸素は本セルでは陽極に生ずる。陽極はガス拡散電極であり、触媒を含有する支持物を包む活性層４２を接着した多孔質コンダクタ４０を含む。触媒は細かく分散され、活性層４２全体に分配されているために、図面では見ることはできない。コンダクタ４０は接点２８と電気的に接続している。
【００２６】
活性層４２は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）混合物からできている疎水性及び親水性領域を含む支持物を含む。支持物はその全体に疎水領域と親水性の孔とを有する活性層を提供する。それにより活性層４２は電解質液から分離された疎水領域を通るガスの流路となり、この電解質液は親水性の孔を通過する。活性層４２はプレスしてコンダクタに密着させる。
【００２７】
触媒は、電気分解反応で電子移動が起こる表面である。例えばニッケル、灰チタン石（ＬａＯ．６ＣａＯ．４ＣｏＣｏ３）、炭素、又は酸化チタン等の触媒が酸素生成での使用に好適である。実施態様の１つでは、コストの観点より好ましい触媒としてラネーニッケル（Raney-nickel）を挙げてある。別の実施態様では、コスト及び性能の観点から好ましいため、灰チタン石が用いられている。
【００２８】
コンダクタ４０は、電気接点２８から電子を伝導し、また多孔質であるため液流が通過できる。電解質液と接触したときに分解しないものであれば、いずれの伝導性材料も使用できる。ニッケル又はステンレス鋼が好ましく、その耐腐食性よりニッケルが最も好ましい材料である。多孔質を提供するために、コンダクタ４０はメッシュ状、スクリーン状又はスポンジ状に形成することが好ましい。
【００２９】
活性層４２は、コンダクタ４０の片側だけに適用する必要がある。電極の両側に活性層を付加しても効果はない。活性層は様々な形でコンダクタに取付けることができる。図示の実施態様では、横断線で示すように、活性層はコンダクタに圧着により固着されている。
【００３０】
接点２８は、スズ、ニッケル又は銅等の伝導性材料から作ることができる。電気接点は、多孔質コンダクタの一縁部に接点を溶接、好ましくは成形により作ることができる。成形はコンダクタを型の中に入っている溶融した接点材料に漬けて（dipping）行われる。コンダクタ４０と接点２８との間の電荷集中の影響を小さくするため溶接より成形が好ましい。スズは、接点をコンダクタに成形する場合に好ましい接点材料である。
【００３１】
理解されていると思うが、陽極をハウジング内に成形するに際して、ハウジングにはガス生成のために空けられている中央反応領域５３があり、その縁部５３ａはハウジング材料の中に埋め込まれ、ガス生成用の空間にはなっていない。たとえ表面の一部がハウジング材料内に埋没し、そのため機能しないとしても、活性層４２を領域５３にのみ設けるか、又はコンダクタ全表面に設けることができる。
【００３２】
陽極は多孔質であるため、好適な工程を用いたセルの組立てにおいて、液体ハウジング材料、例えばエポキシが陽極の中心部、例えば領域５３内に入り込むことができる。しかしながら、活性層４２について十分考慮したうえで成形パラメータである温度、時間及び圧力を選択して、液体ハウジング材料が領域５３の外辺部を超えて、材料の侵入が望まれない電極の他の領域内に侵入することを阻止するようにする。
【００３３】
陽極４にはそれを通る開口４６が設けられており、この開口は他の電極や、セパレータ等にある同様の開口に整列して酸素導管２２を画定する。同様に開口４８は水素ガス導管を画定し、また開口５２は電解質液出口導管２６の１つを画定する。一方、最後のセルでは、開口４６は陽極の中心反応領域５３に開いており、ハウジング材料のようなガス及び液体不透過性のブロックを陽極上の開口４８、５２の周囲に提供して、それにより導管２０、２６が陽極上に発生したガスから隔離されるようにする。反応領域５３と開口４８、５２との間をハウジング材料が移動し易いように、活性層４２をコンダクタから取り除いてハウジング材料を容易にその部分に注入できるように流路５５を形成する。活性層材料等のシーラントを利用して、開口周囲のハウジング材料の注入をコントロールできる。開口５２は電解質液導管の適切な形成に必ずしも必要ではないが、導管を電流が効率よく通り、コンダクタと接点２８との接触を最大にするのに必要である。すなわち、コンダクタを一方の導管２６の位置を通って上方向に延ばすこと、及び電解質液導管用開口５２を開けることが望ましい。必要に応じてコンダクタをより広くして電荷集中を減らすことができる。しかし、前述のように、最後の電解質液導管には、ガスがその中で発生しないように電極反応表面が露出していないことが好ましい。即ち、コンダクタは開口周辺に存在する必要はあるが、開口５２の周囲には活性層４２がないことが好ましい。さらに導管内にはコンダクタ開口がないことが好ましい。それ故に開口の直径は導管の望ましい最終直径より大きく、成形中にハウジング材料を開口内に侵入させ、次にコンダクタに穴をあけることなく開口中心軸に沿って導管に穴を開けることでハウジング材料で開口の内側を覆うことができる。
【００３４】
陽極の領域５３に発生した酸素ガスはＰＴＦＥ活性層４２の疎水領域により作られたネットワークを通り、発生ガスの圧力によって酸素開口４６に移動する。発生したガスの抜き取りを容易にするために、活性層４２を通って１つ又は複数のガスの通路５６が陽極上に作成されて、開口４６に至る開放路をつくる。このガス通路は活性層４２おける開口であり、その領域のコンダクタから触媒含有活性層を取り除くか、又は活性層を設けるときにをの領域を避けるかして形成される。
【００３５】
ガス通路５６は開口４６に対する酸素ガスの流れ抵抗を下げるが、それ故にこの通路はガス発生表面上のいずれかの点から通路５６に至るまでの流路長が短くなるように配置しなければならない。実施態様の１つでは、ガス経路は領域５３の縁部に沿って伸びており、そして別の実施態様ではそれらはガス発生域内を通ってより中心部、例えば開口４６から対角線方向に内側に向けて伸びる。
【００３６】
水素ガスは陰極６で発生する。図５ａ及び５ｂに関し説明した通り好ましい陰極は、一般的には陽極に類似している。同様のコンダクタ、触媒及び支持物を用いることができる一方；材料は酸化の問題についてそれほど気にすることなく選ぶことができる。即ち、銅メッシュのようなより良質のコンダクタを好ましく使用できる。さらに、容易に理解できるように、陰極の反応領域は水素ガス開口４８及び導管２０と流体連通しており、またその周囲にハウジング材料が注入されることにより、酸素ガス開口４６へのアクセスは封じられている。
【００３７】
図６ａ及び６ｂを見ると、電極の製造及び組立てを容易にするため、２つの隣接する同じ型の電極の接点を１つの単一部材として形成することができる。一体型接点は２つの電極の間に連結されており、折り曲げられており、電極を並べて配置して各々の縁部で接するようになる。実施態様の１つでは、隣接する電極は１ピースのコンダクタ４０から作られ、このコンダクタを折り曲げることで折り辺４３とその両側に２つの電極板が作られる。活性層４２を各電極板の反応面に設ける。接点２８ａは折り辺４３に沿って作られる。接点２８ａは、コンダクタ材料の折り辺を溶融接点材料に浸けて（dipping）形成することができる。
【００３８】
各隣接する陽極と陰極との間、及び各電極スタックの端にはセパレータ８が設けられている。セパレータは非伝導性であり、その中を電解質液が通過している間発生した水素及び酸素を隔離された状態に保つ。セパレータは電解質イオン及び水分子は通すが、酸素又は水素ガスの気泡は通過させない形状及び大きさの通路を有する。一般に、この通路は１マイクロメートル未満、好ましくは、約０．０３〜０．０５マイクロメートルの直径を有する傾向がある。セパレータには十分な厚みを持たせ、電極間に短絡が生じるのを回避しなければならない。しかし、セパレータを厚くすると、電極間の実効距離が大きくなり、結果として効率の低下を招く。好ましくは、セパレータの厚さは約０．４ｍｍである。
【００３９】
セパレータ８は電解質液内において化学的に安定であり、−４５〜＋１００℃の温度で熱安定性である微孔性の親水性プラスチック、例えばポリプロピレン又はポリエチレンで作られるのが好ましい。アスベストも用いることができるが、その加工に関する健康及び環境的問題より好ましくない。
【００４０】
前述した様に電解質液はセル内を流れて、少なくともその一部は電極４、６及びセパレータ８の面を通過する。この電解質液の流れによりガス出口方向への気泡の動きが促進されてガスのブラインディングが少なくなり、電極周囲の電解質が入れ替わり、冷却が進む。
【００４１】
電解質液は入口開口部２４ａより出口開口部２６ａに向かって流れる。適切に運転するには、少なくとも一部の電解質液がセル全体を流れなければならない。セルは、１つ又はそれ以上の入口及び１つ又はそれ以上の出口を用いて作動できるが、間隔を開けた２つの入口と、間隔を開けた２つの出口があることが好ましい。システム内には相当量の熱が発生する可能性があることから、セル全体を熱が伝導することなしに、熱された電解質液を取り出せる位置に出口を配置することが好ましい。そのため出口ポートをセルの、重力に関して、上端部近傍に配置することが好ましい。さらに、セルを電解質液で満たし易くしてエアポケットができないようにするために、出口を可能な限り内側チャンバの上限近くに配置することが好ましい。入口及び出口はチャンバの両側に開口しているため、流れは電極面と平行ではなく、むしろ面を通過する方向に流れる。
【００４２】
電解質液がセル全体に流れるようにするため、入口と出口との間に圧力差を作ることができる。さらに、セル内の流れを最適化するために、２つある入口２４ａの間に圧力差を作り、セルを横切る電解質液の流れを作ることもできる。圧力差は、入口に比べて小さいが、出口にも生ずる。これについては図７を参照しながら説明するが、図ではセル２の２つの入口は２４ａ’及び２４ａ”で表され、２つの出口は２６ａ’及び２６ａ”で表されている。入口２４ａ’より入る各電解質液の流れは実線の矢印で、一方２４ａ”から入る流れは白抜きの矢印で表している。
【００４３】
電極及びセパレータから生じる電解質液流に対する抵抗により、入口２４ａ”から入る電解質液の多くは第１セパレータ近傍を通り、出口２６ａ”を通過して外に出る。入口２６ａ’より入る電解質液の多くは、出口２６ａ’を通過して外に出る。この電解質液は電極のスタックのいずれかの側を流れて冷却効果が生ずる。しかし電解質液の流れは、入口２４ａ’を通過する場合に比べ、入口２４ａ”を通過する際により大きな圧力で拡散及び供給されるため、多くの電解質液は入口２４ａ”から出口２６ａ’に流れる。したがって、電解質液は、セルの内側チャンバの全領域を効率的に流れ、ガスブラインディングに対して反対に作用し、電極周囲の電解質液を交換する。入口の圧力差は、いずれかの望ましい方法、例えば圧力レギュレータにより、又は電解質液入口導管に沿って入口をスペースを空けて配置すると共に、入口及び出口導管のサイズを変えることによって作り出すことができる。好ましくは、最も圧力の高い入口（図７では２４ａ”）と最も圧の低い（図７では２６ａ’）の間の差が、約２００〜３００ｍＢａｒに維持されるものとする。
【００４４】
複数のセル２、２ａで入口間圧力差及び出口間圧力差を与えやすくするためには、電解質液供給用として２本の導管２４Ｌ、２４Ｈ、そしてそこを通り、電解質液がセル外に排出される２本の導管２６Ｌ、２６Ｈがあるのが望ましい。導管２４Ｌを通って供給される電解質液の圧力は、導管２４Ｈを通って供給される電解質液よりも低い圧力であり、同様に導管２６Ｌの開口部で生ずる圧力は、導管２６Ｈの開口部で電解質液内に生ずる圧力よりも低い。
【００４５】
電解質液導管の開口部２４ａ、２６ａは、そこを通過する流れが拡散して大きな表面域全体に広がるように作られるのが好ましい。特に、開口部２４ａ、２６ａは細長で、内側チャンバ１１の幅の少なくとも２／３まで延びて、内側チャンバの底及び上部近くにそれぞれ配置されるのが好ましい。
【００４６】
電解質液分配組立体２７が各セル２の端部に配備されている。各組立体２７はセルの望ましい構造と、１つの電解槽ユニットに一緒に組み込まれるセルの数に応じて様々な方法により、各種パーツを用いて作ることができる。いずれにしても各電解質液分配組立体は、セルに入る電解質液を拡散して均一化するために、開口部２４ａの近傍に配置された拡散部材７０を具備する。
【００４７】
実施態様の１つでは、拡散部材は複数の蛇行流路を備える。拡散部材はセルの状態で劣化に耐性であるステンレス鋼、ニッケル又はポリマー材料などから作られる。好ましい実施態様では、拡散部材はステンレス鋼製の圧縮スポンジである。スポンジは、圧延前は約２．５ｍｍ、圧延後は約０．８ｍｍの厚みを持つ。好適な拡散部材は例えば、ドイツ、Ｇａｓｋａｔｅｌ  ＧｍｂＨ社より入手できる。
【００４８】
拡散部材はフレーム内に取付けることも、又はそれ自体で使用することもできる。実施態様の１つでは、拡散部材は、ハウジング材料を注入する前に電極及びセパレータのスタックの端部に配置することにより、ハウジング内に直接成形される。拡散部材をハウジング内に成型してセル内に取付ける場合は、ひも状のポリプロピレン等のシーラント材を拡散部材の外周に取付け、エポキシの侵入を防がねばならない。ひも状のポリプロピレンは拡散部材を通る通路を密封し、隣接する個体面に対し押し付けてその間にシールを形成するＯ−リングのような働きをする。
【００４９】
図８に示す実施態様では、２つのセルが端部同士をつないだ形で電解槽ユニット内に配置されている。例示のユニットでは、分かり易くするために電極、セパレータ、及び拡散部材は除かれている。
【００５０】
この実施態様では、電解質液分配組立体に電解質液入口導管２４’と電解質液出口導管２６’が収められている。これらの導管２４’、２６’は主導管２４、２６にそれぞれ連結し、セル内に伸びている。電解槽ユニット内に１以上のセルが設置されている場合、例示のように、電解質液導管を作り、セル間に例えば約９５％の必要なガルバニック分離を提供できる。１つの電解槽ユニットの中で隣接するセルが適切に機能するには、１つのセルの中の陽極と陰極との間の抵抗損が、電解槽ユニット内にあるいずれかの２つのセル間の抵抗損よりも小さくなければならない。十分なセル間のガルバニック分離は、例えばその間にある導管２４’、導管２４”及び導管２４の長さを含む隣接するセル間の導管の全長を、１つのセルの隣接する電極間の距離の少なくとも２０倍、そして好ましくは１００倍以上とことで与えられる。この好適セルでは、電極間距離は最大約１ｍｍであり、したがってセル間の導管の長さは２０ｍｍ以上である。実施態様の１つでは、出口及び／又は入口導管２４’、２６’をラビリンスとし（点線で表示）、その中に少なくとも１カ所の屈曲部を入れて流路を長くすることによりこの望ましい長さを得ている。導管は流れを過度に制限すること、又は水圧を損失することなしにガルバニック分離を提供するように形作るものとする。具体的には、電解質液を循環させるのに必要なポンプのサイズを小さくし、電解質液の圧を最低に保ちながらガルバニック分離を維持するように導管の断面積、鋭角な曲がりの数及び表面の滑らかさを選択しなければならない。
【００５１】
製造を容易にするために、隣接する２つのセル２、２ａの電解質液入口及び出口を、セルを分離したままで１つの組立体にすることができる。図９を参照すると、電解質液分配組立体２７ａは、複数の層を接着してラミネート化することにより形作ることができる。電解質液分配組立体２７ａは、隣接するセル間にバリアを形成する中心の板１０ｂ及び拡散部材７０を支えるためのフレーム７２を具備している。中心板１０ｂとフレーム７２の間には３枚の板７４、７６、７８が配される。板１０ｂ、７４、７６、７８にはそれぞれスロットがあり、例えば８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、２４ａ、８１ａ、８１ｂ、８１ｃ及び２６ａが通っており、このスロットが整列してラビリンス導管２４’及び２６’を形成するように作られている。板７４、７６、７８及びフレーム７２を互いに接着し、中心の板１０ｂの第１の側８４に接着して１つのアッセンブリにする。グループ８５として示す、７４、７６、７８と同様の板の別のセット及びフレーム７２に同様のフレームを中心板の反対側８６に接着して隣接するセル用の導管を形成する。
【００５２】
板１０ｂ〜７８及びフレーム７２はそれぞれ、板及びフレームを互いに接着し、整列してそれぞれ酸素導管、水素導管、２つの電解質液入口導管（即ち、図７では高圧入口２４ａ”用と低圧入口２４ａ’用）及び２つの出口導管（即ち、高圧出口２６ａ”を通り液流を排出するためのもの、及び低圧出口２６ａ’からの流れを排出するもの）部分を形成する開口４６、４８、５０及び５２を具える。開口５０、５２は、スロットが電解質液入口を形成するか、電解質液出口を形成するかにより、板１０ｂ上のスロット８０ａ、８１ａのいずれか一方に開いている。
【００５３】
図９の電解質液分配組立体２７ａには合計４本の別々の導管がある。これら導管は、１つのセルの入口と、出口、ならびに隣接セルの入口と出口である。板のスロットは組立体のいずれかの導管２４’及び２６’の間に流れが生じないように、そして各導管を通る全ての流れが電解質液開口から入口２４ａ、２６ａに直接ではなく、ラビリンスを通過するように配置される。２つのスロット群内の電解質液流の例を矢印で示す。
【００５４】
板及びフレームには電解槽ユニット製造時のハウジング材料の注入を助け、ガスチャネル周囲にバリアを形作るようにノッチ８７、８８が作られている。
【００５５】
板及びフレーム７２は非伝導性材料から作られており、この材料はセル状態にあって熱的及び化学的に安定である。特に有用なポリマー材料はポリスルホンである。
【００５６】
図１０を参照すると、複数のセル２、２ａ、２ｂ、２ｃを結合して電解槽ユニット３２を作る場合には、セルを電源８９に直列に接続するのが好ましい。セル又は電解槽ユニットを車輌に使用する場合、電源８９は車輌バッテリ又は交流電源であり、電源レギュレータ（図示せず）で調整する。
【００５７】
直列接続により適切な電源の使用が可能となる。例えば、直列に接続した２〜５個のセルを有する電解槽ユニットは、自動車用バッテリ又は交流電源を使って都合よく作動する。直列接続を簡素化するために、好ましくは、１つのセルの全ての陽極接点２８がハウジング上に並ぶか一体的に形作られ、これら接点がユニット内で次の隣接セルから陰極接点３０に整列するように電極が配置される。
【００５８】
特定のセルでは、陽極及び陰極の数はいくつでもよい。しかし、９ボルトの電源を使用する車輌システムを最適に作動するには、各セルが、終端陰極、１組の陽極、一組の陰極、一組の陽極及び終端陰極次のように８個の電極を持つことが好ましい。
【００５９】
図１１を参照すると、電気分解セル又は電解槽ユニット３２で生じたガスが、エンジン燃料ライン内への噴射、空気取入れ、又は排気の後処理用にガス搬送システム９０を通り車輌エンジン（図示せず）に送られる。発生した水素ガス及び酸素ガスは別々のライン９１、９２内を移動し、エンジン内に噴射されるまで分離状態を保つことが好ましい。ガス搬送システムは、水素及び酸素ラインそれぞれについて圧力レギュレータ９４を具備している。圧力レギュレータ９４は確実にユニット３２内のガス圧をこのユニット内の電解質液圧より高い設定圧に維持する。これにより電解質液がガスポートを通って外にでるのを防ぐ。
【００６０】
ガス搬送システムはさらに各ライン９１、９２と除湿器９６を備えている。除湿器９６は、例えばシリカゲルを用いた化学物質をベースとするもの、Ｇｏｒｅ−ＴｅｘＴＭ膜を用いる機械式のもの、又はペルチェ効果凝縮器を用いたものでよい。ライン９８は各除湿器から、電解質液リザーバ１００に至る。
【００６１】
電解質液はユニット３２と電解質液リザーバ１００とを結ぶ回路１０１を通り流れる。リザーバ１００は電解質液の温度を約８０度の選択された値より確実に低くする制御装置１０２とユニットに好適な容積の電解質液を確実に供給するためのレベル検出器１０４を具備する。混合器１０６も取付けられており、電解質液の均一性が確実に保たれるようにする。
【００６２】
例示の実施態様には多くのその他変更を加えられるが、それらは発明の範囲内であることは明らかであり、かかる変更の全てがここに添付する請求の範囲内であると意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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