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公開番号2025117063
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024011733
出願日2024-01-30
発明の名称水電解システム
出願人トヨタ自動車株式会社,株式会社豊田中央研究所
代理人個人,個人,個人
主分類C25B 9/00 20210101AFI20250804BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】水電解セルの冷却を確保して水電解セルの耐久性低下を抑制することができる、水電解システムを提供する。
【解決手段】水電解セルの酸素極に水を供給すると共に水電解セルに電圧を印加することで水素極から水素を取得する水電解システムにおいて、水電解セルに対して、酸素極に水を供給する流路とは異なる流路により、酸素極に供給される水とは異なる冷却流体を供給する冷却流体経路を有する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
水電解セルの酸素極に水を供給すると共に前記水電解セルに電圧を印加することで水素極から水素を取得する水電解システムにおいて、
前記水電解セルに対して、前記酸素極に水を供給する流路とは異なる流路により、前記水とは異なる冷却流体を供給する冷却流体経路を有する、
水電解システム。
続きを表示（約 120 文字）【請求項２】
前記冷却流体が流れる方向は、前記水が流れる方向に対して対向流の関係にある、請求項１に記載の水電解システム。
【請求項３】
前記冷却流体は前記水素極から排出された随伴水である請求項１又は２に記載の水電解システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は水電解システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、水電解スタックにラジエータで冷却した冷却水を循環させることが開示されている。
特許文献２には、水電解で二層流の影響について対策することが開示されている。
特許文献３には、アノード極への供給水をスタック供給の前に冷却することが開示されている。
特許文献４には、水電解の停止時にアノード極への水の循環を継続して冷却することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１５３０４９号公報
特開２００２－２８５３６８号公報
特開２０１７－２０３２０３号公報
特開２０１２－０６７３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水電解セルの酸素極の出口側では、酸素の生成に伴う水電解用の供給水に対する酸素ガスの割合が増加し、入口側に対して供給水による冷却効果が低下して、水電解セルの温度上昇の抑制が十分とは言えなかった。水電解セルの温度が上昇しすぎると水電解セルの耐久性が低下する。
【０００５】
上記問題に鑑み本開示は、水電解セルの冷却を確保して水電解セルの耐久性低下を抑制することができる、水電解システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願は、水電解セルの酸素極に水を供給すると共に水電解セルに電圧を印加することで水素極から水素を取得する水電解システムにおいて、水電解セルに対して、酸素極に水を供給する流路とは異なる流路により、酸素極に供給される水とは異なる冷却流体を供給する冷却流体経路を有する、水電解システムを開示する。
【０００７】
冷却流体が流れる方向は、酸素極に供給される水が流れる方向に対して対向流の関係にあるように構成してもよい。
【０００８】
冷却流体は水素極から排出された随伴水としてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、酸素ガスの割合が増えて冷却効果が低下した酸素極の出口領域の温度上昇を冷却流体の流通により抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は水電解セル１０を平面視した図である。
図２は水電解セル１０の水電解領域１０ａにおける層構成を説明する断面図である。
図３は水電解セル１０の水電解領域１０ａにおける層構成を説明する他の断面図である。
図４は水電解スタック２０の構造を説明する概念図である。
図５は水電解スタック２０における水電解セル１０の積層構造を説明する図である。
図６は水電解スタック２０における水電解セル１０の積層構造を説明する他の図である。
図７は水電解システム３０の形態１を説明する概念図である。
図８は水電解システム３０の形態２を説明する概念図である。
図９は水電解システム３０の形態３を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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