CN100438167C - 燃料电池***及燃料电池***中的发电方法 - Google Patents

燃料电池***及燃料电池***中的发电方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种燃料电池***，具有控制器，其与燃料检测器通信，当从燃料检测器接收到的检测结果表明液体燃料的液面没有到达阳极的顶端时，激活所述电源，并且直到检测结果表明液体燃料的液面已经到达阳极的顶端之前，禁止燃料电池的发电。

Description

燃料电池***及燃料电池***中的发电方法
技术领域
本发明涉及一种燃料电池***，包括：燃料电池主体，其具有在阳极和与该阳极相面对配置的阴极之间所配置的膜电极组件；和用于让该燃料电池主体进行发电的燃料供给***等的辅助设备，特别涉及一边直接向上述阳极供给甲醇等有机液体燃料，一边由上述燃料电池主体进行发电的燃料电池***及其发电方法。
背景技术
移动电话机、便携型信息终端、笔记本型个人电脑、便携型音响、便携型视频设备等便携用电子设备的普及正在迅速进展。以往，这样的便携用电子设备是由一次电池或者二次电池驱动。二次电池在一定量的电能用完后需要充电，因此，需要充电设备和充电时间。另外，二次电池中，虽然已经在使用镍镉(Ni-Cd)电池或锂电池，并正在开发小型且具有高能量密度的电池，但仍需求能够长时间持续驱动的二次电池。
为了满足这种要求，提出了不需要充电的燃料电池***的方案。燃料电池***是将燃料所具有的化学能以电化学的形式转化为电能的发电机。众所周知，在这样的燃料电池***中，周知有使用全氟烃磺酸类电介质，通过在阳极还原出氢气，在阴极上还原出氧气而进行发电的固体高分子型燃料电池(Polymer Electrolyte Fuel Cell(PEFC))，这样的PEFC电池具有输出功率密度高的特点，正在积极开发中。
但是，在这样的PEFC中所使用的氢气，容积能量密度低，需要燃料罐体积很大，需要向燃料电池主体(发电部)供给燃料气体、氧化气体的装置，和为稳定电池性能而加湿的装置等辅助设备，因此燃料电池***将会很大，不适合作为便携电子设备的电源使用。
另一方面，根据直接从甲醇中提取出质子进行发电的直接型甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell(DMFC))，与PEFC相比较，虽然有输出功率小的缺点，但是可以提高燃料的体积能量密度，可以减少燃料电池主体的辅助设备，达到小型化。所以，作为便携设备用电源备受关注，已经有几种提案。
在这里，作为在DMFC中的燃料电池进行发电的反应，以化学式(1)表示在阳极上进行的反应，以化学式(2)表示在阴极上进行的反应。
CH3OH+H2O→6H++6e-+CO2     …(1)
6H++6e-+3/2O2→3H2O        …(2)
如化学式(1)和(2)分别所示，通过该发电，由于在阳极上生成二氧化碳，在阴极上生成水(H2O)，因此为了继续发电，需要对该反应生成的二氧化碳和水进行处理。
作为以往这样DMFC燃料电池***的构成，采用如下的燃料循环方式(例如，参照美国专利第5599638号说明书的图1和图2)，即从容纳作为燃料的甲醇水溶液的循环罐，用泵向阳极供给甲醇水溶液，向阳极该供给的甲醇水溶液再次返回到循环罐进行回收，作为燃料再次使用。另一方面，在阴极上，随着发电会生成水，这样生成的水，被水回收装置回收，向容纳甲醇水溶液的循环罐供给。在这种方式的燃料电池***中，对于配置在阳极和阴极之间的膜电极组件，通过用管道(配管、软管等)向上述阳极供给甲醇水溶液，在该甲醇水溶液的供给进行后，采用管道向膜电极组件供给燃料。
在这样用管道向膜电极组件供给燃料的方式中，所存在的问题是：用于进行燃料的供给及循环的配管和其搬运设备的构成很大，燃料电池***总体构成增大。为了解决这样的问题点，近年来，正在开发膜电极组件浸渍方式的燃料电池***。即
不随燃料循环，而通过将在膜电极组件浸渍容纳在燃料容器内的燃料中，向该膜电极组件进行燃料的供给。这种方式的燃料电池***的构成例如图7所示。
图7所示燃料电池***501，其构成包括：燃料电池主体502，其由阳极551、阴极552、位于其中间的膜电极组件553构成；空气泵557；生成物回收容器558；第1燃料容器555；第2燃料容器554；燃料泵561；阀559；气液分离膜560及556。燃料电池主体502的阳极551，配置第1燃料容器555的内部。燃料电池运转时，将空气从空气泵557导入阴极552，空气从阴极552内排放到生成物回收容器558。另外，容纳在第1燃料容器555中的甲醇水溶液，通过在该甲醇水溶液内处于浸没状态的燃料供给口551a供给阳极551内。阳极551具有对供给的甲醇水溶液进行氧化反应，进行提取质子和电子的反应(阳极反应)的功能。在阳极551由于反应生成二氧化碳，该二氧化碳，通过配置在阳极551图示上部的排出口551b导入第1燃料容器555，通过气液分离膜560，排放到第1燃料容器555的外部。另一方面，在第2燃料容器中554，容纳着向第1燃料容器555补给用的甲醇水溶液，容纳在第2燃料容器的甲醇水溶液通过燃料泵561和阀559供给第1燃料容器555。
但是，在图7所示以往的燃料电池***501中，例如，停止时第1燃料容器555内的水和甲醇(即甲醇水溶液)汽化，通过气液分离膜560流动到外部，有时会出现在第1燃料容器555中的甲醇水溶液的液面降低的情况。处于在这样的时候，膜电极组件553会从甲醇水溶液的液面露出，如果以这种露出状态放置，膜电极组件553的该露出部分会干燥。
象这样的甲醇水溶液汽化(蒸发)，在长期不使用燃料电池***501时很容易发生，特别是装备了燃料电池***501的电子设备，被放置在高温环境中的时候，第1燃料容器555及第2燃料容器554内的内压上升，更加促进上述甲醇水溶液的汽化，更容易发生膜电极组件553的干燥状态。例如，容纳在第1燃料容器555中的甲醇水溶液在200ml左右时，1天会蒸发大约2ml～3ml左右甲醇水溶。
另一方面，即使发生象这样膜电极组件553干燥状态的时候，也只是出现该干燥状态，对膜电极组件553自身是没有损伤，再次向第1燃料容器555内供给甲醇水溶液，让膜电极组件553浸渍在甲醇水溶液中，使膜电极组件553的表面处于润湿状态，可以再次恢复到发挥作为膜电极组件553的功能状态，然后，在燃料电池***501中，可以继续进行发电。
但是，由于象这样的甲醇水溶液的液面低，膜电极组件553的一部分处于露出状态或者其结果处于干燥状态，而其他部分处于湿润状态，这时若起动燃料电池***501输出电能的话，有时会发生膜电极组件553的发电电压波动，极性反转的转极的情况。如果在膜电极组件553上发生转极，就会损伤膜自身使发电能力下降，因此，在燃料电池***501中存在有时不能进行稳定发电这样问题。
象这样一例膜电极组件的发生损伤时的试验数据，在下面具体表示。
作为燃料电池***，使用膜电极组件浸渍型的燃料电池***，燃料到达膜电极组件的阳极侧表面整体(即全部浸没在燃料中)时，和燃料没到达上述阳极侧表面的一部的时候，在这两种情况下，进行比较其发电时的输出。另外，在发电时的其他各条件相同，以固定电流的输出进行比较。
在燃料到达上述膜电极组件的阳极侧表面整体的状态，进行燃料电池主体发电，输出电能时，上述膜电极组件的单位面积输出为50mW/cm2。
另一方面，在燃料只到达上述膜电极组件的阳极侧表面积的80％的状态下，进行燃料电池主体发电，输出电能时，单位面积的输出为30mW/cm2，而且，在这种状态继续进行发电的话，输出降低，最后输出消失。
然后，停止发电，进行向阳极的燃料补给，使燃料到达上述膜电极组件阳极侧表面整体，在该到达状态下，再进行发电而输出电能时，单位面积的输出大约为25mW/cm2，没有出现输出恢复。这种状态会发生电能供给的设备侧电能供给不足，设备不能使用。
这样，在膜电极组件的一部分露出状态下，只对膜电极组件部分的供给燃料，将导致输出不稳定，而且，由于露出燃料供给口，容纳在阳极的燃料不能充分地对流，燃料供应不充分，这些可以推测是主要原因。而且，可以这样认为，在这样状态下，进行燃料电池主体发电，输出电能，在膜电极组件中，未接触到燃料的部分受到损伤，即使之后接触到燃料，因为是已经受到损伤状态，本来应该得到的输出密度也不能得到。
这样的膜电极组件553处于从甲醇水溶液中露出的状态，或者其最终是发生干燥(特别是部分干燥)状态，通过起动燃料电池***501，引起膜电极组件553的损伤这个问题，在以往的燃料电池***中没有引起注意，特别是近年来，正在开发的膜电极组件浸渍型燃料电池***中，是新出现的问题，同时只要是存在膜电极组件的各种燃料电池***中，都可以称为供给课题。
另外，从提高燃料电池***501的发电效率的观点来说，希望将在第1燃料容器555内(或者在阳极551内)膜电极组件553的膜面积效率设定的很大。因此，第1燃料容器555内(或者阳极551内)，按照为了能够确保其表面积很大那样，设置膜电极组件553。但是，处于这样的时候，第1燃料容器555内所容纳的甲醇水溶液的增减，由于被浸渍的膜电极组件553从液面露出，更容易产生影响，发生上述膜损伤的问题点会更加显著。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种在通过向膜电极组件供给液体燃料进行发电的燃料电池***中，在上述燃料电池***停止时，防止因上述液体燃料汽化等所造成的上述膜电极组件从液体燃料中露出及干燥，能实现上述燃料电池***稳定再起动的燃料电池***及其发电方法。
为达到上述目的，本发明的第一方案，提供一种燃料电池***，包括：燃料电池，其具有阳极、与所述阳极相面对配置的阴极、配置在所述阳极和所述阴极之间的膜电极组件；燃料泵，其向阳极供给液体燃料，当所述液体燃料到达所述阳极顶端时，所述阳极被浸渍在其中；燃料检测器，其检测所述液体燃料相对于所述阳极的顶端的液面；电源，其供给为驱动所述燃料泵所需的电能；和控制器，其与所述燃料检测器通信，当从所述燃料检测器接收到的检测结果表明所述液体燃料的液面没有到达所述阳极的顶端时，激活所述电源，并且直到所述检测结果表明所述液体燃料的液面已经到达所述阳极的顶端之前，禁止所述燃料电池的发电。
本发明第二方案，提供一种燃料电池***，包括：燃料电池，其具有阳极、与所述阳极相面对配置的阴极、配置在所述阳极和所述阴极之间的膜电极组件；第一燃料容器，至少将所述燃料电池的所述阳极配置在其中，用于容纳液体燃料；第二燃料容器，用于容纳比所述第一燃料容器所容纳的液体燃料具有更高浓度的液体燃料；燃料泵，其在所述燃料电池进行发电动作的期间，将所述液体燃料从所述第二燃料容器向所述第一燃料容器供给；和开关阀，其被配置在所述第一燃料容器和所述第二燃料容器之间，当停止发电时，按照将所述液体燃料从所述第二燃料容器向所述第一燃料容器供给那样进行动作。
本发明第三方案，提供一种燃料电池***，包括：燃料电池，其具有阳极、与所述阳极相面对配置的阴极、配置在所述阳极和所述阴极之间的膜电极组件、将所述阳极和所述阴极连接的发电电路；燃料容器，至少将所述燃料电池的所述阳极配置在其中，用于容纳液体燃料；容积检测器，用于检测所述燃料容器中所述液体燃料的容积；电路切断开关，在发电动作期间让所述发电电路处于激活状态，在停止发电期间，让所述发电电路处于非激活状态；和控制器，当所述容积检测器检测到所述液体燃料的容积已经使得所述阳极的至少一部分从所述燃料容器所容纳的液体燃料中露出时，将所述电路切断开关变更成非激活位置，或者让所述电路切换开关保持在非激活位置。
本发明第四方案，提供一种燃料电池***，包括：燃料电池，其具有包含液体燃料的通道的阳极、与所述阳极相面对配置的阴极、配置在所述阳极和所述阴极之间的膜电极组件；燃料泵，其向阳极供给液体燃料，让所述液体燃料从所述通道的进入口到排出口经过所述通道；燃料检测器，其检测所述液体燃料是否到达所述阳极中的所述通道的排出口；电源，其供给为驱动所述燃料泵所需的电能；和控制器，其与所述燃料检测器通信，当从所述燃料检测器接收到的检测结果表明所述液体燃料没有到达所述阳极中的所述通道的排出口时，激活所述电源，并且直到所述检测结果表明所述液体燃料已经到达所述通道的排出口之前，禁止所述燃料电池的发电。
本发明第五方案，提供一种燃料电池***的发电方法，所述燃料电池***包括：由阳极、阴极和膜电极组件构成的燃料电池、容纳液体燃料的第一燃料容器、容纳比所述液体燃料具有更高浓度的液体燃料原液的第二燃料容器。所述发电方法包括：在燃料电池的停止发电期间，将所述阳极浸渍在所述液体燃料的步骤；和在发电动作期间向所述第一燃料容器供给由所述发电动作所消耗的液体燃料，以便在燃料电池中实现特定量的电能的持续发电的步骤。
本发明第六方案，提供一种燃料电池***的发电方法，包括：在燃料电池开始发电之前，检测阳极是否被浸渍在液体燃料中的步骤；当根据检测结果判断所述阳极没有被浸渍在所述液体燃料中时向阳极供给液体燃料，直到所述阳极被浸渍在所述液体燃料中为止的步骤；和在所述阳极被浸渍在液体燃料中之后，所述燃料电池进行发电的步骤。
本发明的上述内容及其他目的和特征，通过以下参照附图对优选实施方式进行的说明，会更加明确。
附图说明
图1表示在本发明中的第1实施方式的燃料电池***的模式构成图。
图2表示在图1的燃料电池***中，开始发电的流程图。
图3表示有关本发明第2实施方式的燃料电池***的模式构成图。
图4表示有关本发明第3实施方式的燃料电池***的模式构成图。
图5A、图5B、及图5C分别表示在图4的燃料电池***中的燃料供给部(A部)的模式放大图，图5A是表示中间罐的液面高度处于和水供给管的供给侧端部大致相同高度位置状态的模式图，图5B是表示上述液面与第1燃料供给管的供给侧端部相比处于略上方状态的模式图，图5C是表示上述液面与第1燃料供给管的供给侧端部相比处于略下方状态的模式图。
图6A和图6B是表示将本发明的上述第1实施方式、上述第2实施方式、还有上述第3实施方式的燃料电池***作为燃料电池组，安装在笔记本型个人电脑上时的立体图，图6A是表示个人电脑的屏幕打开时的立体图，图6B是个人电脑的屏幕闭合时的立体图。
图7表示以往的燃料电池***模式构成图。
图8表示有关上述第1实施方式的变形例的燃料电池***的部分构成图。
图9表示在图8的燃料电池***中的V-V线箭头方向的视图。
图10表示图9的燃料电池***被倾斜放置的状态的模式图。
图11表示图8的燃料电池***阳极外壳的上部的放大模式图。
图12表示有关上述第1实施方式的变形例的燃料电池主体的模式图。
图13A、图13B、图13C表示图12所示燃料电池主体的阳极的模式图，图13A表示阳极的前面视图，图13B表示阳极的侧面视图，图13C表示阳极的后面视图。
具体实施方式
在附图中对于同一部件采用同一参照符号。以下参照附图，对本发明的第1实施方式进行详细说明。
(第1实施方式)
图1表示有关本发明第1实施方式的燃料电池***50的模式构成图。
如图1所示，燃料电池***50包括：燃料电池主体70，是发电部，将燃料所具有的化学能以电化学形式转换为电能进行发电；辅助设备***，向燃料电池主体70供给该发电所需的燃料等执行用于发电的辅助动作。另外，该燃料电池***50是直接型甲醇燃料电池(DMFC)，以有机类液体燃料一例的甲醇水溶液作为燃料，根据从该甲醇中直接提取质子进行发电。
如图1所示，燃料电池主体70包括：阳极(燃料极)51、阴极(空气极)52、及膜电极组件53。阳极51对供给的甲醇进行氧化反应，具有进行提取质子和电子的反应(阳极反应)的功能。该电子，通过由各自的电极(图中未表示)将阳极51和阴极52电连接的发电电路(图中未表示)移动到阴极52，该质子通过膜电极组件53移动到阴极52。另外，阴极52，使用从外部供给的氧、从阳极51通过膜电极组件53移动来的质子、和通过上述发电电路流来的电子进行还原反应，具有进行生成水的反应(阴极反应)的功能。这样，分别在阳极51发生氧化反应，在阴极52发生还原反应，通过在上述发电电路中流过电子，就可以进行产生电流的发电。
具体地说，燃料电池主体70，例如，作为电解质膜，使用杜邦(Dupont)公司制造的Nafion117(商标或者商品名称)，在上述电解质膜的一方表面上，作为阳极51的阳极催化剂，在碳粉载体上散布着铂和钌或者铂和钌合金形成的载置催化剂，在另一方表面，作为阴极52的阴极催化剂，用在碳载体上散布着铂微粒形成的载置催化剂，然后，例如，在由碳纸构成的扩散层上分别紧贴着上述阳极催化剂和上述阴极催化剂，以此形成膜电极组件53，然后将该膜电极组件53，通过隔板固定在外壳上而形成燃料电池主体70。
另外如图1所示，阳极51具备：燃料供给口51a，用于为实施上述阳极反应而向其内部供给甲醇水溶液；和排除口51b，用于将在该阳极反应生成的二氧化碳、或者该反应中没有用尽而剩余的甲醇水溶液从上述内部排出。
另外，阴极52具备：空气供给口52a，用于供给在上述阴极反应实施中使用的氧，例如使用空气，将该空气向其内部供给；排出口52b，用于将在该阴极反应中生成的生成物的一例的水(液态或者气态的任一状态，或者也包含两个状态混合在一起的状态的任一情况)和空气从上述内部排出。另外，该生成物所含主要成分是水，有时也含有其他的如甲酸、甲酸甲酯、及甲醇(由所谓的透渡(cross over)形成)等。
接着，对在燃料电池***50中的上述辅助设备***的构成进行说明。作为上述辅助设备***的构成，包括：用于将甲醇水溶液向燃料电池主体70的阳极51供给的辅助设备构成；用于将空气向阴极52供给的辅助设备构成；用于对在阴极52上生成的生成物的水进行回收的辅助设备构成。
首先，如图1所示，作为用于上述燃料供给的辅助设备的构成，包括：将甲醇溶液水溶液作为液体燃料可以供给到阳极51并容纳的第1燃料容器一例的(或者燃料容器的一例)中间罐55；与容纳在该中间罐55中的甲醇水溶液相比，将具有更高浓度的甲醇水溶液作为液体燃料原液，可以供给中间罐55并容纳的第2燃料容器的一例的原液罐54；将容纳在原液罐54中的液体燃料原液供给中间罐55的燃料供给装置。另外，原液罐54，例如，可装卸在燃料电池***50上的***式容器(Catridge-type container)。在燃料电池***50中，可以拆下容纳的燃料液体已空的原液罐54，而装上容纳了新的液体燃料的原液罐54，这样就可以补给液体燃料原液。
上述燃料供给装置包括：将原液罐54和中间罐55连通的燃料用通路之一的燃料供给管65；设置在该燃料供给管65的中途，将容纳在原液罐54中的液体燃料原液，通过燃料供给管65供给到中间罐55的燃料泵62；设置在燃料供给管65上的燃料泵62输出端附近，根据控制该燃料供给管65连通和切断的外部信号，选择性执行的自动阀60。另外，燃料供给管65，按照其一端位于原液罐54的内底部附近那样配置，其另一端的到中间罐55的燃料供给端部，按照位于比配置在中间罐55内的阳极51的上部稍高的位置那样配置。
另外，如图1所示，在中间罐55的内部空间，配置着阳极51，在中间罐55中，燃料液体以满液容纳的状态，该阳极51整体完全浸渍在上述容纳的液体燃料中，即该阳极51被配置在上述容纳的液体燃料下面。通过这样将阳极51配置在中间罐55内，通过常时浸渍在液体燃料中的状态的燃料供给口51a，可以将液体燃料供给到阳极51的内部。另外，通过这样可以向阳极51内部供给液体燃料，将膜电极组件53的阳极51侧表面整体可以浸渍在液体燃料中，能够使膜电极组件53的该表面始终处于湿润状态。换而言之，在容纳在中间罐55的液体燃料的液面之下，膜电极组件53以被浸渍状态被配置。
另外，在中间罐55中，由于在阳极51中进行的阳极反应所生成二氧化碳等气体，通过阳极51的排出口51b流入中间罐55，为了将这样流入的气体排除到中间罐55的外部，设置排气管59，在该排气管59上备有阀59a和气液分离膜59b(例如可以由特氟隆(Teflon：注册商标)制造的薄板构成)。另外，排气管59也可以作为向中间罐55初始注入液体燃料时的气体抽出的功能。
另外，在中间罐55中具备浓度传感器67，是可以检测被容纳的液体燃料浓度的浓度检测装置的一例。而且，作为这样的浓度传感器67，可以使用例如超声波式、静电电容式、近红外线多波长光式等的浓度计。
而且，在中间罐55中，具备可以测量被容纳的液体燃料液面的液面传感器64，该液面传感器64可以测量，在中间罐55中，将膜电极组件53的阳极侧表面整体完全浸渍在容纳的液体燃料中时的水平液面位置。另外，在本第1实施方式中，该液面传感器64是燃料检测部的一例。
另外，作为燃料泵62，例如，按照小型泵、耗电少，和通过控制其驱动时间可以控制液体燃料原液的供给量的观点，优选使用小型容积型泵等，例如，在本第1实施方式中，使用螺旋电磁线圈泵(solenoid-operatedpump：带止回阀，排出量为0～4ml/分，排出压力为10kPa)，在使用时，可以间歇驱动，送出适量的液体燃料原液。
另外，在中间泵55，例如，重量百分比范围在1～10wt％中的任一浓度，优选范围在3～10wt％中任一浓度的甲醇水溶液作为液体燃料容纳，在初始状态，容纳着4.5wt％浓度的甲醇水溶液。另一方面，在原液罐54中，容纳着比容纳在中间罐55中的液体燃料具有更高浓度的甲醇水溶液或者甲醇原液(即浓度为100wt％的甲醇)，例如，在初始状态，容纳着浓度为68wt％的甲醇水溶液。
接着，作为上述供给空气的辅助设备构成，包括：空气供给管63，其一端连接在阴极52的空气供给口52a，是氧气供给用通路的一例；空气泵57，配置在空气供给管63的中途，通过空气供给管63，将空气供给到阴极52内，是氧气供给装置的一例(或者空气供给泵的一例)。作为该空气泵57，优选使用小型且耗电低的泵，例如使用电机式泵(带止回阀，排出量为4L/分，排出压力为50kPa)，在使用时，例如以3L/分供给空气。另外，在燃料电池主体70中进行发电时，驱动空气泵57，向阴极52内供给所需的氧，在该停止发电时，停止空气泵57的驱动。另外，在该停止时，也停止燃料泵62的驱动，同时关闭设在燃料供给管65上的自动阀60，切断燃料供给管65，可以切断原液罐54和中间罐55之间的连通。
另外，作为用于回收在上述阴极生成的水的辅助设备构成，包括：阴极52的排除口52b；回收在阴极52生成的水的生成物回收容器一例的水罐58；将阴极52的排除口52b和水罐58之间连通，从排出口52b将水回收到水罐58的回收上述生成的水的生成物回收通路一例的水回收管69。而且，在水罐58中具备气液分离膜56，将导入水罐58内混入回收的水中的气体如空气，排出到水罐58的外部。另外，还具备：连通水罐58和中间罐55，将水罐58回收的水供给中间罐55的生成物供给通路一例的水供给管66；在水供给管66的中途，依靠动力作用，进行上述水补给的生成物用动力供给部一例的水泵61；根据水供给管66开闭的外部信号而动作的自动阀68。另外，在本第1实施方式中，水供给管66和水泵61构成生成物供给装置的一例。另外，在向中间罐55的水供给中，例如，由浓度传感器67检测出的中间罐55内液体燃料的浓度，按照达到期望的浓度那样，控制水泵61的运转时间，这样可以通过水供给管66和水泵61向中间罐55内供给必要量的水。
另外，在具有这样构成的燃料电池***50中，具备控制各个装置和构成设备的动作的控制装置73。控制装置73，在燃料电池***50中，将由燃料泵62发出的液体燃料原液供给动作、由空气泵67发出的空气供给动作、中间罐55内的甲醇水溶液的浓度控制相互关联统一进行控制。
具体地说，在燃料电池主体70中进行发电的时候，控制装置73，进行空气泵57的驱动，在该发电被停止时，进行停止空气泵57的驱动的控制。另外，和停止该空气泵57的驱动一起，也可以进行停止燃料泵62的驱动的控制和自动阀60、68的开关动作的控制。
另外，控制装置73，根据由浓度传感器67检测出的容纳在中间罐55内液体燃料的浓度，能够控制对中间罐55的液体燃料原液的供给量和回收的水的回收量(即，水的供给量)。即根据该检测出的浓度，容纳在中间罐55中的液体燃料的浓度，按照保持在控制装置73预先设定的规定的浓度范围那样，控制燃料泵62的驱动时间和水泵61的驱动时间是可能的。在这里，所谓在控制装置73中预先设定的浓度范围，就是在燃料电池主体73中，可以发出需要的电能(必要的电压及电流)的甲醇水溶液的可发电浓度范围，例如，设定在10～1wt％，优选在10～3wt％的浓度范围。只是，这样的可以发电浓度范围与膜电极组件53的透渡(cross over)特性有关，提高透渡特性，如果降低通过膜电极组件53从阳极51向阴极52供给的甲醇的通过量的话，也可以用10wt％以上的浓度范围作为上述可以发电的浓度范围。
而且，燃料电池***50具备二次电池74，是电能供给装置的一例，即使燃料电池主体70不进行发电，没有该发电形成的电能供给的时候，该二次电池74可以用于驱动各个辅助设备***而进行供电。该二次电池，可以使用小型的容积小的电池如锂电池等，只要是用于驱动辅助设备***可以供给电能的二次电池，也可以采用锂电池之外的各种形式的电池。另外，上述电能供给装置并不只局限于二次电池，只要是与用燃料电池主体70发电生成的电能不同而另外可以供给电能的即可，例如也可以采用双层电解电容器和太阳能电池等发电设备。
另外，该二次电池74，即使在燃料电池主体70停止发电中，也可以进行使控制装置73保持功能的供电，驱动燃料泵62、水泵61及空气泵57的电能供电，驱动自动阀60及68的开关动作的电能供电，而且使液面传感器64保持功能的供电。另外，为了区别二次电池74的供给电能，和由燃料电池主体70发电的生成的电能，也可以将由二次电池供给的电能表示为二次电能。
另外，控制装置73，用液面传感器64检测出容纳在中间罐55中的液体燃料的容纳量，根据该检测结果，按照将膜电极组件53的阳极侧表面整体完全浸渍在液体燃料中那样，进行关于燃料补给的控制，驱动燃料泵62将液体燃料原液从原液罐54供给到中间罐55，根据用液面传感器64检测出上述浸渍的情况，停止该液体燃料原液的供给。
接着，在这样构成的燃料电池***50中，对进行发电时的各个装置和构成设备的动作，根据图2所示的开始发电顺序的流程图，以下进行说明。另外，在以下说明的各个装置和构成设备的动作控制，由控制装置73，将相互的动作关联统一进行控制。
首先，在图1所示燃料电池***50中，在中间罐55容纳着例如4.5wt％浓度的甲醇水溶液(液体燃料)，同时在原液罐54容纳着例如68wt％浓度的甲醇水溶液(液体燃料原液)。容纳在中间罐55的液体燃料，通过燃料供给口51a，供给到阳极51内。另外，在中间罐55的甲醇水溶液的容纳量，原则上达到按照配置在中间罐55内的阳极51完全浸渍那样的容纳量。通过按照这样将甲醇水溶液容纳在中间罐55内，膜电极组件53的阳极51侧表面，可以达到被浸渍在甲醇水溶液中的状态。
只是，根据燃料电池***50的使用环境和使用状态等，例如，在放置在高温环境中的时候和长期不用的时候，容纳在中间罐55中的液体燃料的一部分蒸发，释放到中间罐55的外部，在中间罐55中，被容纳的液体燃料液面水平降低，会出现膜电极组件53的一部分从该液面露出的时候。
在这种状态下，在图2的流程图的步骤S1中，燃料电池***50接到开始发电指令，例如，在安装了这样的燃料电池***50的便携用电子设备中，因为需要电源输入，将发电开始的指令信号输入到控制装置73。另外，在这个时刻，因为燃料电池***50没有开始发电(即没有由发电生成电能)，所以让控制装置73发挥功能的电能是由二次电池74供给。
在控制装置73中，根据该发电开始的指令，由液面传感器64检测容纳在中间罐55内的液体燃料的液面水平(步骤S2)。另外，该液面传感器64的检测所需的电能是由二次电池供给。该液面传感器64的测量结果，输入到控制装置73，在控制装置73中判断测量出的液面水平是否到达预定的液面水平(步骤S3)。具体地说，在控制装置73中进行的是膜电极组件53阳极侧表面的整体是否被浸渍的判断，所谓上述预定的液面水平，是可以浸渍这样的膜电极组件53的液面水平。
在步骤S3的判断结果，在控制装置73中，判断出上述预定的液面水平没有达到的时候，即判断出膜电极组件53的阳极侧表面至少一部分从上述液面露出的时候，由控制装置73使自动阀60打开，同时驱动燃料泵62，将液体燃料原液从原液罐54通过燃料供给管65向中间罐55进行供给(步骤S4)。另外，此时驱动燃料泵62和自动阀60所需的电能由二次电池74供给。然后，在步骤S5中，在由液面传感器64检测进行上述液体燃料原液供给的中间泵55的液面水平，根据该检测结果，继续供给上述液体燃料原液，直到到达上述预定的液面水平为止。
然后，在步骤S5中，确认在中间罐55中的液体燃料的容纳量到达上述预定的液面水平，停止由二次电池对燃料泵62的驱动(步骤S6)。
这种状态，是膜电极组件53的阳极侧表面的整体接触到液体燃料的状态，即液体燃料到达膜电极组件53的整体的状态，在膜电极组件53的阳极侧表面，不存在不和燃料液体接触的保持干燥状态的部分。在这种状态，才是燃料电池主体70可以开始发电的状态。然后，在步骤S7，由控制装置73开始燃料电池主体70的发电，由该发电生成电能。
另一方面，在步骤S3中，根据液面传感器64的测量结果，判断出上述规定的液面水平已经到达，即为膜电极组件53没有从液面露出那样的液面水平的时候，跳过步骤S4到步骤S6的步骤，在步骤S7，可以直接开始燃料电池主体70的发电。按照象这样的各个步序，可以开始燃料电池***50的发电。
另外，燃料电池主体70处于可以开始发电的状态之后，由控制装置73形成可以开始发电的信号，例如，也可以输出到燃料电池***50的外部。
另外，在上述各个步序的说明中，在图2的步骤S5中，液体燃料是否到达膜电极组件53的阳极侧表面的整体，由液面传感器64，以检测中间罐55的液体燃料的容纳量的检测情况进行说明，但是检测上述液体燃料的到达方法并不只限于上述方式。也可以使用如下方式代替这种方式，如在步骤S2中的中间罐55的液面水平检测的时候，检测容纳在中间罐55中液体燃料的容纳量，根据该结果，计算出液体燃料的补给量或者补给时间，检测燃料泵62的补给量或者补给时间达到上述计算出的条件的情况。
另外，在上述燃料电池主体70中的发电开始之前的动作中，膜电极组件53的阳极侧表面整体，将是否完全浸渍在液体燃料中作为液体燃料补给判断的基准，所谓“整体完全浸渍”，意味着在膜电极组件53的阳极侧，实质有助于发电的部分整体被完全浸渍。具体地说，意味着在膜电极组件53的电解质膜和阳极催化剂接合(接触)部分的整体被完全浸渍。
接着，对在这样的燃料电池主体70中的发电开始后的动作，作以下说明。
首先开始，用二次电池74供给的电能驱动空气泵57，通过空气供给管路63和空气供给口52a向阴极52供给空气即氧。根据这样，在阳极51进行阳极反应，同时在在阴极52进行阴极反应。据此，在阴极51和阳极52之间，即上述发电电路中，产生电流。在阳极51中进行的上述阳极反应所生成的二氧化碳，通过排除口51b，流入中间罐55内，而且，通过中间罐55的气液分离膜59b排放到中间罐55之外。该电能生成的时候，因为处于燃料液体到达膜电极组件53的阳极侧表面整体的状态，所以不会发生部分反应情况，也不会发生转极情况。
另一方面，在阳极52中进行上述阳极反应所生成的水，由阳极52内的空气泵57加压，从排除口52b排到水回收管69，通过该水回收管69输送到水罐58进行回收。另外，由二次电池驱动的空气泵57，然后切换到由在燃料电池主体70发出的电能驱动。
另外，根据上述发电的进行，在中间罐55中，容纳的甲醇水溶液中的甲醇和水被消耗。根据这样，在中间罐55中，在甲醇水溶液的液量减少的同时，甲醇水溶液的浓度降低。该降低的浓度由浓度传感器67检测，在控制装置73中，根据该测量决定向中间罐55的液体燃料原液的供给量(补给量)和回收的水的回收量(补给量)。根据该决定的各个供给量，从原液罐54，通过燃料供给管65和燃料泵62，只将液体燃料原液的上述供给量供给中间罐55，而且，从水罐58通过水泵61、自动阀68、及水供给管66，只将水的上述供给量供给到中间罐55。根据将这样的液体原料原液和水供给到中间罐55的供给动作，在中间罐55中容纳的液体燃料被补给的同时，将该浓度保持在规定的浓度范围内。在燃料电池***50中，这样的动作连续且反复的进行，燃料电池主体70就可以继续进行需要电量的发电。
另一方面，在燃料电池***50停止发电时，停止空气泵57的驱动、燃料泵62的驱动、及水泵61的驱动。而且各个自动阀60、68动作，切断燃料供给管65和水供给管66。这种状态，为燃料电池***50的停止发电状态，不进行发电的时候保持在这种状态。
另外，在上述说明中，虽然是对在燃料电池主体70发电开始之前，根据中间罐55中液体燃料的容纳量，使用二次电池驱动燃料泵62进行液体燃料原液的供给，对容纳在中间罐55内液体燃料的容纳量进行补给的情况进行了说明，在这样的补给方法中，可以适用各种变形例。
作为变形例之一，例如，燃料泵62的液体燃料原液的供给开始时，或者在该供给进行中，由浓度传感器67进行容纳在中间罐55中的液体燃料的浓度检测。在控制装置73中，对该检测结果是否超过预定的浓度范围的上限进行判断，当判断为不超过的时候，开始或者继续进行燃料泵62的液体燃料原液的供给动作。
另一方面，在判断为超过上述浓度范围的时候，停止燃料泵62的驱动，同时用二次电能，使自动阀68打开，驱动水泵61，将容纳在水罐58中的水供给中间罐55。依靠这样的水供给，可以使容纳在中间罐55内的液体燃料的浓度到达上述浓度范围内。
另外，所谓上述预定的浓度范围，是由膜电极组件53的性能决定的浓度范围，是在膜电极组件53中可发电浓度的范围。
另外，代替根据在中间罐55中液体燃料浓度检测结果这样的情况，也可以是通过根据规定的比率，同时进行液体燃料原液和水的供给，进行液体燃料的补给的情况。
另外，在上述燃料电池***50中，虽然是对液体燃料是否到达膜电极组件53的阳极侧表面整体进行检测的燃料检测部为液面传感器64的情况进行了说明，但是，上述燃料检测部并不局限于这种情况。代替这种情况，作为燃料检测部的一例，在燃料电池主体70的阳极51外壳的***，设置多个液体检测传感器81，这种方式的燃料电池***的构成如图8的模式说明图所示。另外，图8的模式说明图表示在中间罐55附近的燃料电池主体70，在图8中的V-V线箭头方向视图用图9表示。
如图8和图9所示，在燃料电池主体70的阳极51外壳的***图示的上面和下面，共设置了4个液体检测传感器81，例如，如图9所示，分别在画面图示的左右方向靠近端部，配置着各个液体检测传感器81，具体地说，按照图11的阳极51外壳的上面的放大立体图那样，配置在大致对角线上的角部附近。这些液体检测传感器81，是具有检测是否接触到液体的功能的传感器。例如可以使用热敏电阻式的液体检测传感器。
另外，这些液体检测传感器81，在可以分别检测出在各个位置是否与液体燃料接触，同时可以将其检测结果输入到控制装置73中，在控制装置73中，4个液体检测传感器81中，如果有1个没有和液体燃料接触的情况存在，就可以判断为膜电极组件53存在从液面露出的部分。
根据这样设置的各个液体检测传感器81，例如，如图10所示，在燃料电池主体70处于倾斜姿态的时候，和上下颠倒配置的时候，能够准确的检测出膜电极组件53是否从液面露出。因此，可以提供适用于需要各种姿态的便携电子设备电源的燃料电池***。
根据上述第1实施方式，可以得到以下的各种效果。
首先，在燃料电池***50中，由于长期保持停止发电状态，容纳在中间罐55内的液体燃料蒸发，其液面降低，即使存在膜电极组件53处于从该液面露出的状态的情况，在发电开始时，由液面传感器64检测出中间罐55的液面水平，在检测出该液面水平降低的时候，驱动燃料泵62，将液体燃料原液从原液罐54供给中间罐55，这样进行液体燃料补给。
这样，在中间罐55进行燃料液体补给，膜电极组件53阳极的侧表面整体，完全处于被浸渍在液体燃料中的状态，开始燃料电池主体70的发电，在膜电极组件53上不会发生转极等现象，可以有效防止其损伤的发生。
另外，用于对上述中间罐55供给液体燃料原液的燃料泵62的驱动，可以由二次电池供给的电能进行，因此即使是在燃料电池主体70发电开始之前，也能没问题地驱动燃料泵62。
另外，使用这样由二次电池供给的电能，驱动燃料泵62，进行中间泵55的液体燃料容纳量的补偿，这与燃料电池***50整体的配置方向无关，因为能进行该补偿动作，可以适用于便携用信息终端用的电源。
另外，上述第1实施方式的燃料电池***中，发电开始之前，检测液体燃料是否传递到(即到达)膜电极组件阳极侧表面的整体，判断出存在没有传递到部分的时候，在燃料液体传递到上述表面的整体之后，在主体上再开始发电，进行电能供给的方法，并不仅仅局限于膜电极组件浸渍型的燃料电池***，也可以应用在，具备这样的膜电极组件，采用向该膜电极组件供给液体燃料方式的燃料电池***。
例如，图12表示作为上述第1实施方式一变形例的燃料电池主体402的模式图，该燃料电池主体402被安装向该膜电极组件供给液体燃料的这种方式的燃料电池***中。
如图12所示，燃料电池主体402具有阳极421、阴极422和膜电极组件423。阴极422和膜电极组件423几乎和阴极52和膜电极组件53相同，在此，主要对阳极421的结构进行说明。
图13A表示阳极的前面视图，图13B表示阳极的侧面视图，图13C表示阳极的后面视图。阳极421的前面是与膜电极组件423相面对配置的面。如图13A所示，阳极421具有燃料的通道421c，其将燃料的进入口421a和燃料的排出口421b连通。在阳极421的前面上形成有相互连通的沟渠421d。通过将阳极421和膜电极组件423组装，并且由膜电极组件423的表面覆盖沟渠421d的各个开口，在沟渠421d的两边形成通道421c，这样可以让燃料从进入口421a通向排出口421b。
进一步，燃料电池***具有循环泵(图中未画出)，用于向阳极421的进入口供给燃料，并从阳极的排出口421b收集燃料。一些燃料进入到通道421c而向膜电极组件423供给，让其表面与燃料接触，进行发电。另一些没有用于发电的燃料，则利用循环泵从排出口421b被回收。这样，燃料由循环泵通过通道421c进行循环，通过这样的燃料循环，其中一些燃料被用于发电。
再有，如图13A所示，燃料检测传感器430被设置在通道421c中的排出口421b周围。燃料检测传感器430是具有检测与液体接触的功能的传感器，例如可以采用热敏电阻式液体检测传感器。
在这样构成的燃料电池***中，具备分别控制各个装置和构成设备的控制装置(控制器，图中未画出)。控制器可以控制由循环泵进行液体燃料供给操作，和与燃料检测传感器430的通信。
进一步，燃料电池***具有二次电池，用于在燃料电池主体402没有执行发电动作而没有供给由发电形成的电能时，为驱动各个辅助设备***而向其供给电能。
以下，对在这样构成的燃料电池***中，在进行发电时各个装置和构成设备的动作进行说明。
首先，燃料电池***接收发电开始指令，基于该发电开始指令，控制装置驱动循环泵，向进入口421a供给液体燃料，并且控制装置与燃料检测传感器430进行通信，然后，燃料检测传感器430所提供检测结果被输入到控制装置，判断燃料是否通过通道421c到达了排出口421b。注意，在这时，燃料电池***的发电还没有开始。
液体燃料通过通道421c到达排出口421b。然后，燃料检测传感器430检查到燃料已经到达排出口421b。在这种情况下，燃料被充入到通道421c，并且覆盖沟渠421d的开口的膜电极组件423的表面与通道421c中的燃料完全接触，只有在获得这种状态之后，燃料电池主体402才进入被容许开始发电的状态。然后，控制装置开始燃料电池主体402的发电，通过该发电动作，产生电能。
然而，如果控制装置判断燃料没有到达排出口421b，即燃料没有被充入到通道421c内，至少覆盖沟渠421d的开口的膜电极组件423的一部分没有与通道421c中的燃料接触，则控制装置禁止燃料电池主体402的开始发电，直到检测结果表明液体燃料已经到达排出口421b之前。
依据上述变形例，可以可靠防止膜电极组件423的损伤和转极的情况发生。
虽然对在阳极421中形成有多个通道421c的情况进行了说明，也可以采用蛇形状那样的单个通道。
虽然对将燃料检测传感器430配置在通道421c的排出口421b周围的情况进行了说明，也可以在通道421c中配置多个燃料检测传感器。
例如，燃料检测传感器(第一燃料检测传感器)430被配置通道421c的排出口421b周围，而第二燃料检测传感器被配置在通道421c的进入口421a周围。当控制装置接收到发电开始指令，则驱动循环泵向进入口421a供给液体燃料，并经过进入口421a。然后，控制装置与第一燃料检测传感器430和第二燃料检测传感器进行通信，根据第一燃料检测传感器430的检测结果判断燃料是否到达了排出口421b，并且根据第二燃料检测传感器的检测结果判断燃料是否到达了进入口421a。当第一燃料检测传感器430和第二燃料检测传感器两者均检测到燃料已经到达排出口421b和进入口421a两处时，控制装置开始燃料电池主体402的发电。
然而，如果控制装置判断燃料没有到达排出口421b或者进入口421a，则控制装置禁止燃料电池主体402的开始发电，直到两者的检测结果表明液体燃料已经到达之前。
通过在通道421c中配置多个燃料检测传感器，可以检测燃料到达通道421c中的多个点的情况，与只配置1个燃料检测传感器的情况相比，可以更加可靠地检测在整个通道421c中燃料到达的情况。
进一步，如上所述，虽然第二燃料检测传感器被配置在通道421c的进入口421a的周围，也可以将其配置在通道421c的任一处。
(第2实施方式)
另外，本发明并不局限于上述实施方式，也可以按其他各种方式实施。例如，有关本发明第2实施方式的燃料电池***101的模式构成如图3所示。而且，本第2实施方式的燃料电池***101，在不使用二次电池供电，而对在停止发电中减少的中间罐的液体燃料进行补给这一点上，与上述第1实施方式的燃料***50具有不同的构成，但是关于燃料电池主体发电部分的构成(含辅助设备***的构成)与上述第1实施方式具有大致同样的构成。因此，在以后的说明中，以该不同构成为中心进行说明。
如图3所示，燃料电池***101，和上述第1实施方式的燃料电池***50相同，用有机液体燃料的一例甲醇水溶液为燃料，从这些甲醇中直接提取质子进行发电的直接型甲醇燃料电池(DMFC)
如图3所示，燃料电池主体102，具备阳极(燃料极)1、阴极(空气极)2、及膜电极组件3。由阳极反应提取的电子，通过由各个电极(图中没表示)将阳极1和阴极2电连接的发电电路90移动到阴极2，质子通过膜电极组件3移动到阴极2。另外，阴极2，利用从外部供给的氧、由阳极产生的通过膜电极组件3移动来的质子、和通过发电电路90流来的电子进行还原反应，具有进行生成水的反应(阴极反应)的功能。这样，分别进行在阳极的氧化反应在阴极的还原反应，使电子流过发电电路90，这样可以进行产生电流的发电。
另外，如图3所示，阳极1具备：将甲醇水溶液供给到其内部的燃料供给口1a；将该阳极反应生成的二氧化碳和该反应中没有用到剩余的甲醇水溶液从上述内部排出的排除口1b。
另外，阴极2具备：用于供给氧，例如采用空气，将该空气供给到其内部的空气供给口2a，和该阴极反应生成的生成物的一例水和空气从上述内部排出用的排除口2b。
接着，对在燃料电池***101中的辅助设备***的构成进行说明，作为上述辅助设备***，具备：将甲醇水溶液供给到燃料电池主体102的阳极1的辅助设备构成；将空气供给阴极2的辅助设备构成；将在阴极2上生成的水进行回收的辅助设备构成。
首先，如图3所示，作为上述燃料供给的辅助设备构成，具备：将甲醇水溶液作为液体燃料供给阳极1，并对其能够进行容纳的第1燃料容器一例(或者燃料容器一例)的中间罐5；比容纳在中间罐5中的甲醇水溶液的浓度更高的的甲醇水溶液作为液体燃料原液，供给中间罐5，并对其可以进行容纳的第2燃料容器一例的原液罐4；将容纳在原液罐4中的液体燃料原液供给中间罐5的燃料供给装置。另外，原液罐4被配置在比中间罐5高的位置，原液罐4的下部被配置在中间罐5上部的上方。而且，原液罐4，例如可以对燃料电池***101装卸的***式容器(Catridge-typecontainer)，在燃料电池***101中，拆卸容纳液体燃料已空的原液罐4，安装容纳着液体燃料的新的原液罐4，这样就可以补给液体燃料原液。
上述燃料供给装置构成为可以选择性实现：在燃料电池主体102的停止发电时(即燃料电池***101停止时)，不依靠动力作用供给燃料；和在燃料电池主体102运转发电时(即燃料电池***101运转时)，使用动力作用供给燃料。具体地说，上述燃料供给装置，具备：作为不使用上述动力作用供给燃料，利用重力作用的燃料用重力供给部一例的第1燃料供给管14；在途中装备有使用上述动力作用的燃料用动力供给部一例的燃料泵12的第2燃料供给管15；将第1燃料供给管14和第2燃料供给管15可以与原液罐4的下部连通而连接，同时该原液罐4和它们之间的上述连通可以选择性地切换(即，被选择地一方连通，另一方不连通那样选择性地切换)的换向阀10。
另外，在原液罐4的底面，为了保持容纳在液体燃料原液在原液罐4内具有良好的排出性(用于液体燃料原液供给的排出性)而倾斜设置，在该倾斜底面的最低部或者其附近，设置将第1燃料供给管14及第2燃料供给管与原液罐4连通的换向阀10。而且，原液罐4除了和第1燃料供给管14及第2燃料供给管15连通之外，为密闭的容器结构。
另外，在供给第1燃料供给管14中向中间罐5的燃料供给的端部，配置在位于比配置在中间罐5内的阳极1的上部少高的位置。换向阀10，在停止发电时，可以按照将第1燃料供给管14和原液罐4连通，且不将第2燃料供给管15和原液罐4连通那样切换(这样的开关位置称为第一位置)；另外，在运转发电时，可以按照将第2燃料供给管15和原液罐4连通，且不将第1燃料供给管14和原液罐4连通那样切换(这样的开关位置称为第二位置)。
另外，如图3所示，在中间罐5的内部空间，配置着阳极1，容纳在中间罐5中的液体燃料为满液的状态，该阳极1整体完全浸渍在上述容纳的液体燃料中，即该阳极1被配置在上述容纳的液体燃料的液面之下。通过这样将该阳极1配置在中间罐5内，通过长时间处于浸渍在液体燃料中的燃料供给口1a，可以向阳极1内部供给液体燃料。另外，根据这样可以向阳极1的内部供给燃料液体，可以将膜电极组件3的阳极1一侧表面，浸渍在液体燃料中，能够到达将膜电极组件3的该表面始终润湿的状态。换而言之，在容纳在中间罐5的液体表面之下方，膜电极组件3被配置成处于浸渍状态。
另外，在中间罐5中，具备将二氧化碳等气体排放到中间罐5的外部的气液分离膜9。而且，在中间罐5中，可以检测容纳液体燃料的浓度的浓度检测装置一例的浓度传感器17，且作为这样的浓度传感器17，可以使用如超声波式、静电电容式、近红外线多波长光式等浓度计。
作为燃料泵12，优先使用如小体积容量型泵，使用时，如可以间歇驱动输送出适量的液体燃料原液。
另外，在中间罐5，将重量百分比1wt％～10wt％范围内任一浓度，优选3wt％～10wt％范围的任一浓度甲醇水溶液作为液体燃料容纳，在初始状态，容纳着4.5wt％浓度的甲醇水溶液。另一方面，在原液罐4中，容纳着具有比容纳在中间罐5中的液体燃料更高的浓度的甲醇水溶液或者甲醇原液(即浓度为100wt％的甲醇)，例如，在初始状态，容纳着浓度为68wt％的甲醇水溶液。
接着，作为上述空气供给的辅助设备构成，具备：其一端连接在阴极2的空气补给口2a上的氧供给用通道一例的空气供给管13；配置在空气供给管13的中途，通过空气供给管13，将空气供给阴极2内的氧供给装置一例(或者空气供给泵一例)的空气泵7。作为该空气泵7，可以使用如电电机式泵。另外，在燃料电池主体102进行发电的时候，驱动空气泵7向阳极2内供给必要的氧，该停止发电时，停止空气泵7的驱动。而且，在该停止时，也停止燃料泵12的驱动同时，可以使换向阀10动作，使第1燃料供给管14和原液罐4连通，同时使第2燃料供给管15与原液罐4之间的连通关闭。
另外，作为对在上述阴极生成的水进行回收的辅助设备构成，具备：阴极2的排出口2b；将在阴极2生成的水进行回收的生成物回收容器一例的水罐8；连通阴极2的排出口2b和水罐8，将上述生成的水从排除口2b收集到水罐8的生成物回收通路一例的水回收管19。另外，水罐8具备将气体如空气排放到水罐8外部的气液分离膜6。另外，具备，连通水罐8和中间罐5，将回收在水罐8中的水，供给到中间罐5的生成物供给通路一例的水供给管16。在水供给管16的中途，具备依靠动力作用，进行上述水的供给的生成物用动力供给部一例的水泵11，和进行水供给管16的开闭的阀18。而且，在本第2实施方式中，水供给管16和水泵11构成生成物供给装置的一例。另外，对中间罐5的水的供给中，例如，由浓度传感器17检测出中间罐5内的液体燃料的浓度，按照达到期望的浓度那样，控制水泵11的运转时间，这样通过水供给管16和水泵11将必要量的水供给中间罐5内。
另外，在具有这样构成的燃料电池***101中，具备控制各个装置和构成设备动作的控制装置103。控制装置103，在燃料电池***101中，将燃料泵12的液体燃料供给动作、空气泵7的空气供给动作、中间泵5内的甲醇水溶液的浓度控制，相互关联，统一进行控制。
具体地说，控制装置103进行这样的控制，在燃料电池主体102进行发电的时候，进行空气泵7的驱动，在该停止发电时，停止空气泵7的驱动。另外，与停止该空气泵7的驱动一起，可以进行停止驱动燃料泵12的控制和换向阀10的切换动作的控制。
另外，控制装置103，按照由浓度检测传感器17检测出的容纳在中间罐5内液体燃料的浓度，可以控制向中间罐5的液体燃料原液的供给量和回收的水的回收量(即水的供给量)。即按照该检测的浓度，容纳在中间罐5中的液体的浓度，可以按照保持在控制装置103预定的规定浓度范围那样，控制燃料泵12的驱动时间和水泵11的驱动时间。在这里，所谓的控制装置103预定的浓度范围，是在燃料电池主体102中可以发出需要的电能(需要的电压和电流)的甲醇水溶液的可发电浓度范围，例如设定在1wt％～10wt％，优选3wt％～10wt％浓度范围。只是，这样的可发电浓度范围，与膜电极组件3的透渡(cross over)特性相关，提高透渡特性，如果降低通过膜电极组件3从阳极1向阴极2供给的甲醇通过量的话，也可以用10wt％以上的浓度范围作为上述可发电浓度范围。
另外，如图3所示，在燃料电池主体102中，将阳极1和阴极2分别通过电极(图中没表示)电连接的发电电路90中，具备将电路通断(即，ON(接通)/OFF(切断))的电路开关91(电路切断开关的一例)。该电路开关91的ON/OFF动作，可以由控制装置103进行。燃料电池主体102在运转发电时，电路开关91为ON状态，成为发出的电流可以在发电电路90中流动的状态，另一方面，在运转停止发电时，电路开关91为OFF状态，切断发电电路90，成为电流不能流动的状态。
另外，在中间罐5中，具备检测液体燃料容纳量的容纳量检测部一例的液面传感器92。该液面传感器92具有可以检测出如下液面的功能，容纳在中间罐5中的液体燃料的液面降低，膜电极组件3的一部分从该液面露出时的液面。另外，由这样的液面传感器92进行上述检测的时候，让发电电路90的电路开关91成OFF状态或者保持OFF状态，在燃料电池***101中，发电电路没有电流流动。
接着，以下对在这样构成的燃料电池***101中，进行发电时的各个装置和构成设备的动作进行说明。而且，在以下说明的各个装置和构成设备的动作控制，由控制装置103，相互关联统一进行控制。
首先，在图3所示的燃料电池***101中，中间罐5容纳着例如4.5wt％浓度的甲醇水溶液(液体燃料)，同时在原液罐4容纳着例如68wt％浓度的甲醇水溶液(液体燃料原液)。容纳在中间罐5中的液体燃料，通过燃料供给口1a，供给到阳极1内。另外，中间罐5的甲醇水溶液的容纳量，按照将配置在中间罐5内的阳极1完全浸渍，且第1燃料供给管14的供给侧端部，位于上述被容纳的甲醇水溶液的液面之下那样的容纳量。根据这样将甲醇水溶液容纳在中间罐5内，可以达到膜电极组件3中的阳极1一侧表面浸渍在甲醇水溶液中的状态。
然后，驱动空气泵7，通过空气供给管路13及空气供给口2a向阴极2供给空气，即供给氧。根据这样，在阳极1进行阳极反应，同时在阴极2进行阴极反应。与此同时，使发电电路90的电路开关91为ON状态。根据这样，在阳极1和阴极2之间，即发电电路90产生电能。由阳极1进行的上述阳极反应所生成的二氧化碳，通过排除口1b，流入中间罐5内，而且，通过中间罐5的气液分离膜9排放到中间罐5的外部。
另一方面，由阴极2进行的上述阴极反应所生成的水，由空气泵7对阴极2内加压，从排出口2b排到水回收管19，通过该水回收管19，输送到水罐8进行回收。
另外，通过上述发电的进行，在中间罐5，被容纳甲醇水溶液中的甲醇和水被消耗。由此在中间罐5中，甲醇水溶液的液量减少的同时，甲醇水溶液的浓度降低。该降低的浓度被浓度传感器17检测，控制装置103根据该检测确定向中间罐5的液体燃料原液的供给量(补给量)和回收的水的回收量(补给量)。根据该确定的各个供给量，只将液体燃料原液的上述供给量，从原液罐4通过换向阀10、第2燃料供给管15、及燃料泵12，供给中间罐5；而且，只将水的上述供给量，从水罐8通过水泵11，阀18、及水供给管16，供给中间罐5。而且，此时，换向阀10，处于将第2燃料供给管15和原液罐4之间连通，将第1燃料供给管14和原液罐4之间切断那样的切换状态。根据这样液体燃料原液和水向中间罐5的供给动作，在中间罐5容纳的液体燃料被补给的同时，其浓度也保持在规定的浓度范围内。在燃料电池***101中，根据连续地且重复进行这样的动作，燃料电池主体102可以持续地发出所需的电量(规定的电量)。
另一方面，在燃料电池***101停止发电时，发电电路90的电路开关91为OFF，发电电路90处于被切断状态。与此同时，空气泵7的驱动、燃料泵12的驱动及水泵11的驱动被停止。而且，换向阀10动作，处于原液罐4和第2燃料供给管15之间被切断，原液罐4和第1燃料供给管14被连通的状态。这种状态，为燃料电池***101停止发电状态，不进行发电时保持这种状态。
接着，在保持这样停止发电状态中，容纳在中间罐5中的液体燃料的容纳量降低时的动作进行如下说明。
在燃料电池***101中，停止发电时，特别是处于长时间停止发电的时候，容纳在中间罐5中液体燃料汽化，通过气液分离膜9向中间罐5的外部排放，使该液面降低。这样由于液面降低，在中间罐5内，第1燃料供给管14的供给侧端部从上述液面上方露出。由于从该液面的露出，空气从上述供给侧端部进入第1燃料供给管14内，随着空气的进入，液体燃料原液，从原液罐4通过第1燃料供给管14，不依靠动力作用，在重力作用下供给到中间罐4。该液体燃料的供给，在中间罐5内，使液面上升，第1燃料供给管14的上述供给侧的端部位于液面之下，即达到浸渍到液体燃料中。
另外，在上述停止发电的时候，还需要考虑，即使在进行象上述那样的液体燃料原液的补给，在燃料电池***101被进一步长期放置的时候，也会出现容纳在原液罐4中没有液体燃料原液的情况。在这时，即使中间罐5的液面发生降低，液体燃料原液也不能补给，膜电极组件3的一部分露出在该液面的上方。这时，该液面比设在中间罐5的液面传感器92还要低，即检测出膜电极组件3的露出，使发电电路90的电路开关91处于OFF或者保持在OFF状态，做到在电流不能在发电电路90中流动。由于这样，在膜电极组件3在从上述液面露出的状态，起动燃料电池***101，可以防止由于电流流入发电电路90而使膜电极组件3受到损害。
而且，在本第2实施方式中，燃料电池***101停止发电时，在上下颠倒放置的情况下，换向阀10按照从第1燃料供给管14侧自动切换到第2燃料供给管15侧那样构成，保证即使误操作，中间罐5的液体燃料也不会倒流到原液罐4。
根据上述第2实施方式，可以获得以下各种效果。
首先，在燃料电池***101中，由于保持长期地停止发电状态等，容纳在中间罐5内的液体燃料汽化，出现液面降低的时候，可以不使用动力作用，依靠重力作用，将液体燃料补给到中间罐5，保持该液面高度在规定的范围内。
具体地说，在中间罐5中，第1燃料供给管14的供给侧端部，随着上述液面的降低，位于该液面的上方，将液体燃料原液从原液罐4通过第1燃料供给管14供给到中间罐5内，这样可以使液面上升返回到原来的状态。另外，液面这样上升，让第1燃料供给管14的上述供给侧端部再次浸渍在上述液面中，就可以使第1燃料供给管14停止液体燃料供给。根据使用这样的第1燃料供给管14进行的液体燃料原液的供给，依靠重力作用，使中间罐5内容纳的液体燃料的液面高度大致在一定范围内，即液体燃料不会从中间罐5内溢出，另外，可以保持使膜电极组件3的阳极1一侧表面浸渍在液体燃料中那样的液面高度。因此，即使在长时间不使用燃料电池***101，在中间罐5容纳的液体燃料被汽化而减少的时候，不用动力作用，也能进行液体燃料原液的补给，可以防止膜电极组件3从液面露出，其一部分或者全部变为干燥状态。根据这样，可以有效防止由于在膜电极组件3在干燥状态起动燃料电池***101，在膜电极组件3上，发生极化而产生损伤。
另一方面，在燃料电池***101中，在运转发电时，在中间罐5内容纳的液体燃料应该保持在规定的浓度范围，可以根据切换换向阀10，将必要供给量的液体燃料原液，从原液罐4通过燃料泵12和第2燃料供给管15，供给到中间罐5内；将必要供给量的水，从水罐8通过水泵11和水供给管16供给到中间罐5内。另外，这样的各个供给量，由浓度传感器17检测在中间罐5内容纳的液体燃料的浓度，控制装置103可以根据该检测结果来确定。
另外，在燃料电池***101中，在保持停止发电状态的期间，由于原液罐4为空的状态等，不能进行液体燃料原液的补给，在中间罐5发生液面降低时，在中间罐5的液面传感器92检测出该液面降低，使电路开关91为OFF状态，使发电电路90处于切断状态，因此可以由于防止错误地起动燃料电池***101，而对处于从上述液面中露出一部分状态的膜电极组件造成损伤。
(第3实施方式)
图4表示有关本发明第3实施方式的燃料电池***201模式构成的模式构成图。如图4所示，燃料电池***201的基本构成和上述第2实施方式的燃料电池***101一样，但用于回收阴极生成的水的辅助设备构成和水供给的构成不同。以下以该不同的构成部分为中心进行说明。
如图4所示，燃料电池***201包括燃料电池主体202，其具备阳极21、阴极22及膜电极组件23。另外，设置了将阳极21和阴极22通过各自电极(图中未画出)连接起来的发电电路290及电路开关291。
另外，在燃料电池***201中，设置有与上述第2实施方式的燃料电池***101同样的辅助设备***，具备：中间罐25、原液罐24、燃料泵32、空气泵27、水罐28。
具体地说，燃料电池主体202，例如，作为电解质膜使用杜邦(DuPont)公司生产的Nafion117(商品名称)，在上述电解质膜的一侧的表面，作为阳极21的阳极催化剂，在碳粉载体中分散着铂和钌或者铂和钌的合金形成的载置催化剂，在另一个表面，作为阴极22的阴极催化剂，在碳载体中分散着铂微粒形成的载置催化剂，然后，例如，将由碳纸构成的扩散层分别紧贴着上述阳极催化剂和上述阴极催化剂形成膜电极组件23，然后，将该膜电极组件23通过隔板固定在外壳上，形成燃料电池主体202。
另外，如图4所示，阳极21具备：可以实施上述阳极反应，将甲醇水溶液供给到其内部用的燃料供给口21a和将该阳极反应生成的二氧化碳从上述内部排出的排出口21b。
另外，阴极22具备：为了供给实施上述反应所用到的氧，例如使用空气，将该空气供给其内部用的空气供给口22a；将在反应中生成的生成物一列的水(液相或者气相的任一状态，或者也包含各个状态混合状态的任一情形)和空气从上述内部排出用的排出口22b。而且，上述生成物含有的主要成分是水。有时也含有其他的如甲酸、甲酸甲酯、及甲醇(根据所谓的透渡(cross over))等。
接着，用图4对回收阴极22生成的水的辅助设备构成和水供给的构成进行说明。
如图4所示，作为将阴极生成的水进行回收的辅助设备构成，将阴极22的排出口22b和作为生成物回收容器如水罐28，通过水回收管36和阀38连接，构成对水进行回收。水罐28配置在中间罐25的上方，具备排放空气的气液分离膜26和将回收到中间罐25的水进行供给的水供给管39。而且，在水罐28的底部设置为倾斜状，水供给管39连接在其最低部，这样，容纳在水罐28内的水处于排放性良好的状态。
接着，对于向中间罐28进行水供给的具体构成进行说明。如图4所示，在水供给管39的图示下方前端部(水供给侧端部)附近，具备中间罐25的液面所对应的机械式开闭的水供给阀31，用于检测上述液面的浮子33，通过连接部40连接在水供给阀31上，在该连接部40上具备开关41(例如，限位开关)，按照在浮子33随液面下降而下降的下限位置，开关41为OFF那样设置。而且，在第3实施方式中，浮子33为容纳量检测部的一例。
在这里，图4的燃料电池***201图示A部分(即，中间罐25的液体燃料液面附近)放大模式图，分别用图5A、图5B及图5C表示。而且，图5A、图5B及图5C分别表示中间罐25的液面，在不断下降的过程中的各个状态图。另外，在图5A、图5B及图5C各自当中，将燃料电池主体202的阳极21的上端高度位置作为H0，第1燃料供给管34的供给侧端部的高度位置作为H1，水供给管39的供给侧端部的高度位置作为H2。
如图5A、图5B及图5C的各自所示，第1燃料供给管34的供给侧端部位于比阳极21的上端更高的位置，而水供给管39的供给侧端部位于比第1燃料供给管34的供给侧端部更高的位置那样，进行配置。这样，在各个高度之间，形成H0＜H1＜H2的关系。另外，在图5A、图5B及图5C分别处于燃料电池***的停止发电状态。
另外，图5A表示在中间罐25中液体燃料的液面，与位于水供给管39的供给侧端部的高度位置H2大致相同高度的位置时的状态。
在这样的状态中，连接部40配置在比浮子33的位置略高的水平，水供给阀31处于关闭状态，处于不通过水供给管39进行水供给状态。另外，第1燃料供给管34的供给侧端部，因为没有处于从液面露出的状态，所以处于不进行液体燃料原液的供给状态。
接着，在图5B中，在中间罐25，液体燃料液面，位于水供给管39的供给侧端部的高度位置H2下方，且位于比第1燃料供给管34的供给侧端部位置H1高度更上方的状态。在这样的状态中，因为浮子33比图5A的状态降低了，所以水供给阀31处于打开状态。由于这样，从水罐28通过水供给管39向中间罐25进行水供给。由于该水的供给，在中间罐25中，液面再次上升到高度位置H2附近，浮子33也随之上升，使水供给阀31关闭，停止水通过水供给管39的供给。而且，再次从图5A状态到图5B的状态，中间罐25的液面降低时，就重复上述各个动作，向中间罐25进行水供给，将液面的高度位置保持在高度位置H2到H1范围内。
另外，在图5C，表示容纳在水罐28中的水已经用尽，不能进行对中间罐25的水供给，液体燃料的液面进一步降到高度位置H1之下，位于高度H0附近时的状态。这种状态，是第1燃料供给管34的供给侧端部露出在液面上方的状态，在上述第2实施方式说明过的原理同一原理中，液体燃料原液，从原液罐24，通过第1燃料供给管34供给。根据该液体燃料原液的供给，可以将中间罐25的液面保持在规定的位置范围内。
另外，在图5C所示的状态，处于原液罐24为空的情况，不能进行液体燃料原液的供给，中间罐25的液面降低的状态。如果遇到这种状态，因为水供给阀25的连接部40的开关41处于OFF状态，所以电路开关291为OFF状态，发电电路290处于被切断状态，燃料电池***201处于不能起动的状态。根据这样，然后中间罐25的液体燃料的液面发生进一步降低，膜电极组件23露出在该液面的上方的状态，可以有效防止燃料电池***201被起动。因此可以有效防止膜电极组件23处于露出在液面上方的状态和最后被干燥的状态下，由于发电而对膜电极组件23带来损伤。而且，在燃料电池***201中处于不能起动状态，向用户等发出通知，需要补给燃料，也可以使用燃料已完的灯亮来指示。
而且，对于本第3实施方式的燃料电池***201用于发电的动作，与上述第1实施方式的燃料电池***101的动作同样，所以省略其说明。另外，用于这样的发电的各个动作和运转发电停止时的各个动作的装置和构成设备的动作控制，由控制装置203相互关联***一进行控制。
另外，在本第3实施方式中，燃料电池***201停止发电时被上下颠倒放置情况下，因为换向阀32切换到第2燃料供给管35侧，所以可以关闭第1燃料供给管34，而且，水供给阀31，因为浮子33移动到关闭方向，所以不会成为误将中间罐25中液体燃料，逆流到原液罐24和水罐28那样的构成。
另外，在本第3实施方式中，从水罐28向中间罐25进行的水供给，虽然是对通过水供给管39和水供给阀31(生成物用重力供给部的一例)，不用动力作用，依靠重力作用进行时的情况进行了说明，本第3实施方式并不只局限于这种形式。代替这种形式也可使用如下形式，例如，具备：和燃料供给的形式相同，依靠重力作用，进行水供给的水供给管39和水供给阀31；依靠动力作用进行水供给的另一水供给管，和设在其中途的水供给泵(生成物用动力供给部的一例)；可以选择性切换各个供给管的换向阀。在这样的情况下，和上述第1实施方式的情况一致，在燃料电池***201处于运转发电中，根据燃料泵32和上述水泵的驱动控制，可以调整向中间罐25的液体燃料原液的供给量和水供给量，具有可以调整容纳在中间罐中的液体燃料的浓度的优点。另一方面，在本第3实施方式的构成中，因为不能够进行这样的浓度调整，反而适用于不需浓度调整的浓度范围，例如，以10wt％以下的甲醇水溶液作为燃料的情况。另外，这样的浓度范围会由膜电极组件23的透渡特性带来很大的影响，改善这样的特性，可以将上述浓度范围进一步扩大。
另外，在本第3实施方式的燃料电池***201中，停止发电时，容纳在中间罐25中的液体燃料容纳量减少情况下，最初进行水的补给，根据这种方式，也要考虑中间罐25内的液体燃料浓度小于可发电的浓度范围，也要考虑燃料电池主体202不能开始发电的情形。为了解决这样的问题，在水罐28出口附近的水供给管39上，设置根据外部信号可以开关的自动阀42，在控制装置203，由浓度传感器37检测中间罐25内的液体燃料的浓度，根据该检测结果，在判断出小于上述可发电浓度范围的时候，按照关闭自动阀42屏蔽水供给管39，停止向中间罐25的水供给那样进行控制。根据这样，向中间罐25进行液体燃料原液供给，可以防止上述浓度降低，可以开始在燃料电池主体202中的发电。然后，确认浓度上升后，可以关闭自动阀42再次开始水补给。
根据上述第3实施方式，在燃料电池***201中，即使停止发电时的中间罐25内的燃料因自然蒸发使液面降低，不依靠动力作用，依靠重力作用，就可以将液体燃料原液和水供给中间罐25，所以可以始终从中间罐25向阳极21供给液体燃料。因此，可以得到这样的效果，不会出现使燃料电池***201以液体燃料减少的状态被放置的情况，在燃料电池***201起动时，不会因为液体燃料少而对膜电极组件23带来损伤。
而且，上述各个实施方式中，作为膜电极组件3、23及53所含有的电解质膜，虽然是使用杜邦(DuPont)公司的Nafion117(商品名称)时的情况进行了说明，但是也可以代替这种方式，作为表现出氢离子导电性的膜材料，也可以使用全氟烃类磺酸(perfluocarbon-based sulfonic)等所代表的磺化氟类聚合物和聚苯乙烯酸(polystyrene sulfonic acide)、磺化醚醚酮(sulfonated polyether ether kentone)类等的碳氢类聚合物。
另外，在上述各个实施方式中，作为扩散层虽然对使用碳纸的情况进行了说明，但是也可以代替这种方式，作为扩散层使用泡沫金属(例如，由不锈钢材料制成的泡沫金属)。
另外，在上述各实施方式中，虽然采用在中间罐容纳的液体燃料的浓度在1wt％～10wt％范围内任一浓度的甲醇水溶液，但是这样浓度范围的上限值，是根据燃料电池主体的膜电极组件的透渡特性的，因此今后，如果该透渡特性得到改善，可以进一步使用更高浓度(即比10wt％更高的浓度)的甲醇水溶液。
另外，在上述第2实施方式和上述第3实施方式中，虽然对通过燃料供给口1a、21a，将液体燃料供给到阳极1、21的内部的情况进行了说明，也可以在中间罐5、25的液面比排出口1b、21b高的时候，从排出口1b、21b供给燃料。
另外，将上述各个实施方式的燃料电池***50、101、或201作为燃料电池组301，作为便携电子设备的一例笔记本型个人电脑用的电池使用时的模式立体图表示为图6A和图6B。如图6A和图6B所示，因为可以将燃料电池***50、101、及201小型化，所以可以作为笔记本型个人电脑的电源使用。
而且，根据将上述各个实施方式中的任意实施方式合适地组合，可以收到各自所具有的效果。
本发明，虽然一边参照附图，一边对有关优选实施方式进行详尽说明，但是对于熟悉该技术的人来说，显然可以进行各种变形和修改。这样的变形和修改，只要不脱离本发明的权利要求书所规定的范围内，就应该理解为包含在本发明当中。

Claims (11)

1、一种燃料电池***，其特征在于，包括：
燃料电池，其具有阳极、与所述阳极相面对配置的阴极、配置在所述阳极和所述阴极之间的膜电极组件；
燃料泵，其向所述阳极供给液体燃料，当所述液体燃料到达所述阳极顶端时，所述阳极被浸渍在其中；
燃料检测器，其检测所述液体燃料相对于所述阳极的顶端的液面；
电源，其供给为驱动所述燃料泵所需的电能；和
控制器，其与所述燃料检测器通信，当从所述燃料检测器接收到的检测结果表明所述液体燃料的液面没有到达所述阳极的顶端时，激活所述电源，并且直到所述检测结果表明所述液体燃料的液面已经到达所述阳极的顶端之前，禁止所述燃料电池的发电。
2、根据权利要求1所述的燃料电池***，其特征在于，
所述控制器，当从所述燃料检测器接收到的所述检测结果表明所述液体燃料的所述液面没有到达所述阳极的顶端时，指示所述燃料泵供给所述液体燃料，然后，在接收到所述液体燃料的所述液面已经到达所述阳极的所述顶端的所述检测结果时，容许所述燃料电池开始发电。
3、根据权利要求1所述的燃料电池***，其特征在于，所述电源构成为向所述燃料检测器供给所需的电能以便检测所述液体燃料。
4、根据权利要求1所述的燃料电池***，其特征在于，进一步包括燃料容器，至少将所述燃料电池的所述阳极配置在其中，用于容纳通过所述燃料泵接收的所述液体燃料。
5、根据权利要求1所述的燃料电池***，其特征在于，所述电源是二次电池。
6、根据权利要求1所述的燃料电池***，其特征在于，进一步包括：
第一燃料容器，至少将所述燃料电池的所述阳极配置在其中，用于容纳液体燃料；和
第二燃料容器，用于容纳比所述第一燃料容器所容纳的液体燃料具有更高浓度的液体燃料；
所述燃料泵将液体燃料从所述第二燃料容器向所述第一燃料容器供给。
7、一种燃料电池***，其特征在于，包括：
燃料电池，其具有阳极、与所述阳极相面对配置的阴极、配置在所述阳极和所述阴极之间的膜电极组件、将所述阳极和所述阴极连接的发电电路；
燃料容器，至少将所述燃料电池的所述阳极配置在其中，用于容纳液体燃料；
容积检测器，用于检测所述燃料容器中所述液体燃料的容积；
电路切断开关，在发电动作期间让所述发电电路处于激活状态，在停止发电期间，让所述发电电路处于非激活状态；和
控制器，当所述容积检测器检测到所述液体燃料的容积已经使得所述阳极的至少一部分从所述燃料容器所容纳的液体燃料中露出时，将所述电路切断开关变更成非激活位置，或者让所述电路切换开关保持在非激活位置。
8、一种燃料电池***，其特征在于，包括：
燃料电池，其具有包含液体燃料的通道的阳极、与所述阳极相面对配置的阴极、配置在所述阳极和所述阴极之间的膜电极组件；
燃料泵，其向阳极供给液体燃料，让所述液体燃料从所述通道的进入口到排出口经过所述通道；
燃料检测器，其检测所述液体燃料是否到达所述阳极中的所述通道的排出口；
电源，其供给为驱动所述燃料泵所需的电能；和
控制器，其与所述燃料检测器通信，当从所述燃料检测器接收到的检测结果表明所述液体燃料没有到达所述阳极中的所述通道的排出口时，激活所述电源，并且直到所述检测结果表明所述液体燃料已经到达所述通道的排出口之前，禁止所述燃料电池的发电。
9、根据权利要求8所述的燃料电池***，其特征在于，进一步包括燃料检测器，其被配置在所述通道的进入口，或者配置在所述通道的路径中，用于检测所述液体燃料是否到达该处；
所述控制器与所述两个燃料检测器通信，当从所述燃料检测器的每一个接收到的检测结果的任一个表明所述液体燃料没有到达该处时，激活所述电源，并且直到所述两个检测结果都表明所述液体燃料已经到达之前，禁止所述燃料电池的发电。
10、一种燃料电池***的发电方法，所述燃料电池***包括：由阳极、阴极和膜电极组件构成的燃料电池、容纳液体燃料的第一燃料容器、容纳比所述液体燃料具有更高浓度的液体燃料原液的第二燃料容器，其特征在于，所述发电方法包括：
在燃料电池的停止发电期间，将所述阳极浸渍在所述液体燃料的步骤；和
在发电动作期间向所述第一燃料容器供给由所述发电动作所消耗的液体燃料，以便在燃料电池中实现特定量的电能的持续发电的步骤。
11、根据权利要求10所述的燃料电池***的发电方法，其特征在于，在燃料电池的停止发电期间浸渍所述阳极的步骤包括：
在燃料电池开始发电之前，检测阳极是否被浸渍在液体燃料中的步骤；和
当根据检测结果判断所述阳极没有被浸渍在所述液体燃料中时向阳极供给液体燃料，直到所述阳极被浸渍在所述液体燃料中为止的步骤；
在所述阳极被浸渍在液体燃料中之后执行所述发电。
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