電池と燃料電池の違い 固体高分子形燃料電池(PEFC)の構成と反応、特徴 こちらのページでは、電池と似たような装置として一般的にとらえられている ・燃料電池とは何か?電池と燃料電池の違いは? ・固体高分子形燃料電池の構成と反応 ・固体高分子形燃料電池の特徴 について解説しています。 燃料電池とは何か?電池と燃料電池の違いは? 固体高分子型燃料電池を構成する材料：燃料電池の基礎知識4 | ものづくり&まちづくり BtoB情報サイト「Tech Note」. 燃料電池と聞くと電池という言葉を含んでいるため、スマホ向けバッテリーに使用されている リチウムイオン電池 のような充放電を繰り返し使えるような電池をイメージをするかもしれません。 しかし、燃料電池は電池というより発電機という言葉が良くあてはまるデバイスです。 通常の「電池」は電池を構成する正負極の活物質自体が化学反応を起こし電気エネルギーに変換するのに対して 、「燃料電池」は外部から酸素や水素などの燃料を供給し 、その燃料を反応させることで化学エネルギーを電気エネルギーに変換させます。 この燃料電池にも種類がいくつかあり、代表的な燃料電池は以下のものが挙げられます。 ①固体高分子形燃料電池(PEFC、PEMFC) ②固体酸化物形燃料電池 ③溶融炭酸塩形燃料電池 ④リン酸形燃料電池 ⑤アルカリ交換膜型燃料電池 こちらのページでは、特に研究・開発が進んでいる燃料電池の中でもスマートハウスやゼロエネルギーハウスなどに搭載の家庭用コージェネレーションシステムとして実用化されている 固体高分子形燃料電池(PEFC) について解説しています。 関連記事 リチウムイオン電池とは? アノード、カソードとは? 燃料電池におけるエネルギー変換効率は?理論効率の算出方法は? ;固体高分子形燃料電池(PEFC)の構成と反応 MEA(膜-電極接合体)とは? 固体高分子形燃料電池(PEFC)の単位構成は、 アノード、カソード 、電解質膜、外部筐体等から構成されます。 電解質膜をアノード、カソードで挟みこみ接合したものを膜-電極接合体(Membrane Electrode Assemblyの頭文字をとり、MEAとも呼びます)と呼び、このMEAが実験室で燃料電池の評価を行う際の最小単位です。 そして、燃料としてアノードには水素を、カソードには酸素や酸素を含んでいる空気を供給し、化学エネルギーを電気エネルギーに変換させます。 アノードとカソードが直接触れると、水素と酸素の反応が起きてしましますが、膜を介して各々反応を起こすことで外部回路に電子を流すことができ、つまり電流流す、発電出来るようになります。 各々の電極の反応式は以下の通りです。 燃料に水素と酸素を使用し、生成物が水と発熱エネルギ-のみであるため、低環境負荷なエネルギーデバイスであると言えます。 アノードやカソード、電解質膜の詳細構造は別ページにて解説しています。 燃料電池におけるエネルギー変換効率は?理論効率の算出方法は?
更新日:2020年3月6日(初回投稿) 著者:敬愛(けいあい)技術士事務所 所長 森田 敬愛(もりた たかなり) 前回 は、主な燃料電池の種類と発電原理について解説しました。今回は、その中でも特に一般家庭や自動車用途に導入が進む固体高分子形燃料電池(PEFC)のセル構造と、そこに使われる材料について解説します。 今すぐ、技術資料をダウンロードする! (ログイン) 1. セルの構造 図1 にPEFCのセル構造の概要を示します。電池を英語でセル(cell)と呼び、負極・正極を含めさまざまな材料を組み合わせて構成された最小単位を単セルと呼びます。この単セルを数多く積層したものがスタック(stack)であり、家庭用燃料電池や燃料電池自動車に組み込まれ、発電を行っています。 図1:PEFCのセル構造の概要 単セルの構成材料は、まず中心に電解質となる固体高分子膜(厚さ数10μm程度)があり、その両面に負極層と正極層(それぞれ厚さ数10μm程度)が形成されます。ここには、各極の電気化学反応を進めるための触媒(基本的にはPt触媒)が含まれています。その外側には、炭素繊維で作られたカーボンペーパーなどの多孔質体層(厚さ数10μm~百数10μm程度)が、ガス拡散層として配置されます。そして、これらを一体化したものが膜ー電極接合体(MEA:Membrane Electrode Assembly)です。このMEAを積層してスタックを作るために、ガス流路が形成されたセパレータ(厚さ約0. 燃料電池の種類. 5~数mm程度)が各MEAの間に配置されます。 燃料電池自動車では、限られた空間にスタックを収めるため、単セルの厚さをできるだけ薄くし、スタックの寸法をコンパクトにすることが求められます。そのため各部材の厚さを薄くする必要がありますが、それによって例えばセパレータでは機械的強度が低下してしまいます。また固体高分子膜では、薄くすることでセルの内部抵抗を低減できますが、一方で機械的強度の低下はもちろん、水素と酸素が膜を通り抜ける現象(ガスクロスオーバー)が起こり、化学的劣化が進みやすくなります。電池性能や耐久性などのさまざまな要求特性を満たすために、各材料の開発とそれらの組み合わせの検討が長年続けられ、現在の家庭用燃料電池や燃料電池自動車の一般販売に至りました。もちろん、現在も各材料のさらなる改良が続いています。 2.
5%に低減) CO浄化部の役割 CO浄化部では、改質によって発生する一酸化炭素を除去します。 残された一酸化炭素に酸素を加え、酸化させることで二酸化炭素へ変化させ、一酸化炭素を取り除きます。 CO + 1/2O 2 → CO 2 (CO:10ppm以下に低減) このように、家庭用燃料電池では、都市ガスやLPガスなどの既存の燃料供給インフラをそのまま活用するため、水素を製造する燃料処理器が併設され、家庭へ容易に水素を供給することができるのです。 *1:メタンを原料とし、水蒸気を使用して水素を得る改質方法で、最も一般的に工業化されている水素の製造方法です。 *2:灯油のような炭化水素と空気を反応させて水素を主成分とするガスを製造する改質方法です。 *3:部分酸化による発熱と水蒸気改質による吸熱を制御し、熱の出入をバランスさせながら水素を製造する改質方法です。 ほかのポイントを見る
筆者だったら間違いなく混乱しているだろう。 【追加トリビア】なぜ投手と捕手の距離は18. 44メートルなのか? つぎに、素朴な野球ルールのトリビアをご紹介しよう。野球のルールでは、 ピッチャーとキャッチャーの距離は、18. 44メートル と決められている。ところで、なぜ18. 44メートルなどと 中途半端な距離 に定められたのだろうか? ご存知の方もおられるだろうが、 アメリカ では日本と異なり、単位は 「フィート」や「インチ」が採用 されている。 ちなみに、1フィートは305ミリメートル、1インチは25. 4ミリメートルとなる。さて、投手と捕手の距離となる18. 44メートルを、フィートに換算すると、 60フィート6インチ となる。 やはり、どこか中途半端な距離ではないだろうか。実は 微妙な距離に定められた背景 には、こんな逸話があったからである。 アメリカにおいて、捕手と投手との距離間を 60. 【第三アウトの置き換え】二死満塁から三振を奪ったとします。しかし捕手... - Yahoo!知恵袋. 00フィート と定めていたが、どういうわけか、 この数字がインクの滲みによって、60. 60フィートと誤って印刷 されてしまい、訂正されないまま、公式のルールとして採用された経緯があったのだ。 『あれ…コレ、ミスじゃね?ま、いっか!』っていうノリだったんっすかね? つまり、 表記ミス によって、中途半端な距離に設定されてしまったのだ。ということは、 本来は18メートルが正しい距離 だったことになる。 仮に、本来の18メートルの距離間で試合がおこなわれていれば、各国の野球史は現在とはまた違ったものになっていたかもしれない。 人的ミスから現行の野球のルールが定められた とは、驚くばかりである。 トリビアまとめ 以上、 第3アウトの置き換え と、 野球で定められた投手と捕手との距離 にまつわる雑学をご紹介してきた。 スポーツ競技の要となるルール。選手たちや審判は試合中、 瞬時の判断で最適なプレーを選択 し、かつ そのプレーに判断 を下さなければならない。 スポーツ選手は身体能力や技術はもとより、さまざまなシチュエーションに応じた判断や最善のプレーが要求されるのだ。あらためて、選手や審判たちの凄さを思い知らされる。 とっさに的確な判断ができるという能力も実力のうちだよな! そうっすよね。いやー、スポーツ選手とか審判ってスゴイってあたらめて思ったっすよ。
03 打者の反則行為 にて定められているルールであり、厳密にはアピールプレイの規定とは異なりますが、こちらもアピールが必要なアウトであることから、アピールプレイの一種であると考えられています。 (1)打順表に記載されている打者が、その番のときに打たないで、番でない打者(不正位打者)が打撃を完了した(走者となるか、アウトになった)後、相手方がこの誤りを発見してアピールすれば、正位打者はアウトを宣告される。 公認野球規則6. 03より抜粋 アピールの方法・タイミング アピールの方法についても、公認野球規則にて規定されています。 アピールは言葉で表現されるか、審判員にアピールとわかる動作によって、その意図が明らかにされなければならない。プレーヤーがボールを手にして塁に何気なく立っても、アピールをしたことにはならない。アピールが行われているときはボールデッドではない。 公認野球規則5.
「 アウトの置き換え 」という野球のややこしいルールがあります。 これは野球ファンの間では有名な「 ルールブックの盲点の1点 」という出来事から、広く知れ渡るようになりました。 本来はスリーアウトが成立した瞬間チェンジになるはずですが、ケースによっては 4つ目のアウトを取って3つ目のアウトと置き換えた 方が守備側に有利な展開もあるのです。 このやや難解な野球のルールに関して、詳しく解説していきます。 第4アウトの置き換えとは? 第4アウトの置き換えとは、プレーの中でそのイニング4つ目のアウトを完成させた後、 3つ目のアウトと置き換えることが出来る というルールです。 これは守備側の権利であり、 プレーの中で守備にとって有利に働くアウト があれば、それを 第4アウト と置き換えることが出来ます。 これは守備チームのアピールプレイなので、第4アウトが成立した瞬間に審判が判断して勝手に置き換えることは出来ません。 そのため、この「 アウトの置き換え 」というルールを知っているか知らないかで、1点を損してしまう可能性もあります。 特に僅差の拮抗した試合では、その1点が命取りになるかもしれません。 野球の試合の中でアウトを置き換えた方が良い場面はそう多くありませんし、かなり珍しいプレーではありますが、知っておくべきでしょう。 どんなときにアウトを置き換えられる? 第4アウトを第3アウトと置き換えられる場面では、いくつかの制約があります。 4つ目のアウトが成立していること アピールアウトによるものであること 守備側の野手が、一人でもフェアグラウンドに残っていること 守備側にとって有利なアウトが他に存在していること 主にこの4つです。 そもそも、第4アウトの置き換えは自動的には行われないので、アピールアウトの概念も理解しておく必要があります。 アピールアウトとは?
もちろんこの走者は三塁リタッチの義務があります。しかし先程のタッチアップの説明に当てはめると三塁走者のアウトの条件は守備側がアピールすることなのです。質問のプレイでは守備側が三塁走者の反則をアピールしなかったためこの反則は審判は認めなかったのです。 ではここで守備側がしっかりアピールを行っていたらどうなったでしょうか?