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公開番号2024073918
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-30
出願番号2022184903
出願日2022-11-18
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
代理人個人,個人,個人
主分類C25B 15/08 20060101AFI20240523BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】水電解反応効率を向上することができる水電解システムを提供する。
【解決手段】水電解を実施する水電解装置と、水電解装置に水を供給する水供給装置と、水電解装置に電流を供給する電源と、水供給装置から水電解装置に供給される水の通水量を調整する制御装置と、を備え、制御装置は、水電解装置に供給される電流の電流密度(A/cm²)と水電解装置に供給される水の粘度(mPa・s)との積を値Xとしたとき、値Xが1.3以上の場合に水供給装置から水電解装置に供給される水の通水量を減少させる、水電解システムである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水電解を実施する水電解装置と、
前記水電解装置に水を供給する水供給装置と、
前記水電解装置に電流を供給する電源と、
前記水供給装置から前記水電解装置に供給される水の通水量を調整する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記水電解装置に供給される電流の電流密度（Ａ／ｃｍ
２
）と前記水電解装置に供給される水の粘度（ｍＰａ・ｓ）との積を値Ｘとしたとき、
前記値Ｘが１．３以上の場合に前記水供給装置から前記水電解装置に供給される水の通水量を減少させる、
水電解システム。
続きを表示（約 160 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記値Ｘが１．３以上２．０未満の場合に前記水供給装置から前記水電解装置に供給される水の通水量を５０％以上８５％以下に減少させ、前記値Ｘが２．０以上の場合に前記水供給装置から前記水電解装置に供給される水の通水量を３３％以上９０％以下に減少させる、請求項１に記載の水電解システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願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】
近年、ＣＯ
２
フリーなエネルギ源として水素が注目されている。水素の製造方法としては、アルカリ水電解や、水電解等の方法がある。中でも、水電解は高効率であるため、注目されている。
【０００３】
特許文献１は水電解システムに関し、次の構成を開示している。すなわち、特許文献１は、水を電気分解して水素ガスを発生させる水電解装置と、該水電解装置に対して自然エネルギによって得られた電力を供給する電力供給装置と、水電解装置に対して水を供給する水供給装置と、電力供給装置から水電解装置に供給される電力に応じて水供給装置による水供給量を調整する制御装置と、を備えることを特徴とする水電解システムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１０－２８０９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の水電解システムは、制御装置によって、電力に応じて水供給量が調整されている。例えば、電力が増加したとき水供給量を増加させ、反対に電力が低下した時、水供給量を低下させている。これは、高電力になるほど水電解に必要な水の量が増加するためである。
【０００６】
これに対し、本発明者は、高電流密度領域（高電力領域）において通水量を増加させると、従来の技術常識とは反対に水電解反応効率が低下することを知見した。
【０００７】
そこで本開示の主な目的は、上記実情を鑑み、水電解反応効率を向上することができる水電解システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、上記課題を解決するための一つの態様として、水電解を実施する水電解装置と、水電解装置に水を供給する水供給装置と、水電解装置に電流を供給する電源と、水供給装置から水電解装置に供給される水の通水量を調整する制御装置と、を備え、制御装置は、水電解装置に供給される電流の電流密度（Ａ／ｃｍ
２
）と水電解装置に供給される水の粘度（ｍＰａ・ｓ）との積を値Ｘとしたとき、値Ｘが１．３以上の場合に水供給装置から水電解装置に供給される水の通水量を減少させる、水電解システムを提供する。
【０００９】
上記水電解システムにおいて、制御装置は値Ｘが１．３以上２．０未満の場合に水供給装置から水電解装置に供給される水の通水量を５０％以上８５％以下に減少させ、値Ｘが２．０以上の場合に水供給装置から水電解装置に供給される水の通水量を３３％以上９０％以下に減少させてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の水電解システムによれば、高電流密度領域において、水電解反応効率を向上することができる。また、高電流密度領域において、通水量を減少させることで水電解反応効率を向上することができるため、大型の水供給装置が不要である。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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