JP2000268835A - 発電デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポータブル電源として使用することが可能な
小型の発電デバイスを提供する。 【解決手段】 燃料を酸化する負極１１と酸素を還元す
る正極１２とが電解質層１３を介して対向して設けられ
ている。負極１１には隣接して燃料保持部１４が設けら
れており、自然による移動により燃料を負極１１に供給
するようになっている。正極１２の電解質層１３と反対
側には通気構造体１５が設けられており、間隙を介して
外気を自然拡散により正極１２供給しつつ、異物が直線
的に直接正極１２に達することを防止できるようになっ
ている。よって、燃料および酸素を強制的に流通させて
供給する機構が不要となり、小型化することができる。
また、通気構造体１５の一部を導電材料により構成し集
電体として機能させる。集電効率を高めることができ、
より小型化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解質層を介して
対向する正極と負極とを有し、正極により酸素を還元す
る発電デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の分野においては、技術
の進歩により、携帯用小型ＡＶ（オーディオ・ビジュア
ル）機器、携帯電話あるいは携帯情報端末に代表される
小型の携帯用電子機器が急速に発達しつつある。それに
伴い、それらに使用するポータブル電源として、高エネ
ルギー密度を有し小型で長時間の使用が可能な発電デバ
イスの開発が求められている。

【０００３】このような発電デバイスとしては現在のと
ころ二次電池が主流であり、その研究開発が活発に行わ
れている。最近では、ニッケル水素二次電池の急速な高
性能化、またはリチウムイオン二次電池の実用化などが
進んでおり、ポータブル電源としてある程度の性能が得
られきている。しかし、用いられる携帯用電子機器の種
類によっては、未だ十分な連続使用時間を保証する程度
までには至っていないのが現実である。

【０００４】そこで、二次電池に代わる他の発電デバイ
スの開発も期待されている。例えば、高エネルギー密度
を有する他の発電デバイスとしては、空気電池あるいは
燃料電池などが挙げられる。このうち空気電池は、正極
活物質として空気中の酸素を用い、酸素と負極を構成す
る金属とが電解質膜を介して反応することにより発電す
るものである。よって、空気電池は、正極活物質の充填
スペースが不要であると共に、電池全体としてエネルギ
ー密度が非常に高いという特徴を有している。しかし、
その一方で、空気電池は、アルカリ性の電解質が空気中
の二酸化炭素と反応して経時劣化を生じてしまうために
自己放電率が大きいという問題がある。また、電池が消
耗した場合に通常の二次電池のように充電ができないの
で、携帯用電子機器の電源には適していないという問題
もある。

【０００５】また、燃料電池は、負極に供給された燃料
が酸化されて電子とプロトンに分離し、そのプロトンが
正極まで移動して正極に供給された酸素と反応すること
により発電するものである。このような燃料電池は、物
質の燃焼エネルギーを直接電気エネルギーに変換するこ
とから、一般の火力発電などに比べてエネルギー変換効
率が非常に高く、発電の際に生成するものが水だけで低
公害性であるという特徴を有している。また、空気電池
と異なり、燃料および酸素の供給さえ行えば継続して使
用することができるという特徴も有している。そのた
め、古くから燃料電池は大規模発電用として開発研究が
なされてきている。

【０００６】更に、近年においては、高分子固体電解質
層を用いた燃料電池が開発され、室温から９０℃程度の
比較的低温で動作が可能となってきている。それによ
り、燃料電池についても、大規模発電用のみでなく、自
動車の駆動用電源への応用など、徐々に小型のシステム
への応用が考えられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃料電
池は、酸素および燃料を連続的に供給しなければ連続的
に発電することができず、しかも、発電の際に正極にお
いて水が発生してしまうため正極に隣接させて酸素を流
通させることにより発生した水を除去する必要もあっ
た。よって、従来、燃料電池では、強制的に流通させて
正極に酸素を供給する酸素供給機構および強制的に流通
させて負極に燃料を供給する燃料供給機構が必須であ
り、ポータブル電源として用いるには大きさが大き過ぎ
るという問題があった。

【０００８】そこで、強制的に流通させる酸素供給機構
および燃料供給機構を除去することにより、小型化を図
ることが考えられる。現在、携帯用電子機器の消費電力
は小さくなってきており、必要な電力は酸素および燃料
を強制的に流通させなくても自然な拡散などによる供給
で得られると考えられ、また、正極において発生する水
も自然蒸発で除去できる程度であると考えられる。

【０００９】但し、その際には、自然拡散による酸素の
供給および自然蒸発による水の除去を効率的に行うため
に正極を外表面近傍に位置させ外気との接触を容易とす
ることが望ましく、正極に異物が接触することによる破
損あるいは性能の低下が問題となる。また、装置をより
小型化するには発生させた電荷を効率良く集電する必要
がある。更に、燃料を負極に供給するために従来とは異
なる構造が必要になる。

【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ポータブル電源として使用すること
が可能な小型の発電デバイスを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による発電デバイ
スは、酸素を還元する正極と、この正極に電解質層を介
して対向して設けられた負極と、前記正極の電解質層と
反対側に設けられると共に、前記正極に対して外気を供
給する間隙を有する通気構造体とを備えている。

【００１２】本発明による他の発電デバイスは、酸素を
還元する正極と、この正極に電解質層を介して対向して
設けられた負極と、前記正極に隣接して設けられ、導電
材料よりなる集電体とを備えている。

【００１３】本発明による更に他の発電デバイスは、酸
素を還元する正極と、燃料を酸化する負極と、この負極
と前記正極との間に設けられた電解質層と、燃料を収納
する閉鎖された収納空間を有し、自然による移動により
前記負極に燃料を供給する燃料供給部とを備えている。

【００１４】本発明による発電デバイスでは、通気構造
体の間隙を介して正極に外気が供給され、正極において
外気に含まれる酸素が還元される。すなわち、通気構造
体により正極に対する異物の接触が防止されると共に、
間隙を介して正極に酸素が供給される。

【００１５】本発明による他の発電デバイスでは、正極
に隣接して集電体が設けられており、正極において発生
した電荷が集電体により集められる。

【００１６】本発明による更に他の発電デバイスでは、
燃料供給部から自然による移動により負極に燃料が供給
され、負極において酸化される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本実施の形態について図面
を参照して詳細に説明する。

【００１８】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態に係る発電デバイスの外観構成を表すもの
である。図２は図１に示した発電デバイスのＩ−Ｉ線に
沿った断面構造を表すものである。図３は図２の一部を
拡大して表すものである。この発電デバイスは、例え
ば、電池本体１０と、内部に燃料収納空間２０ａを有す
る燃料補充部２０とを備えている。電池本体１０は、例
えば図２に示したように、負極１１と正極１２とが電解
質層１３を介して対向して設けられている。

【００１９】負極１１は燃料を酸化して燃料から電子と
プロトンとを取り出すものであり、例えば、電解質層１
３の側から順に触媒層１１ａとガス透過層１１ｂとが積
層された構造を有している。触媒層１１ａは、例えば、
触媒を含む炭素粉末により構成されている。触媒には、
例えば、白金（Ｐｔ）の微粒子、または鉄（Ｆｅ），ニ
ッケル（Ｎｉ），コバルト（Ｃｏ）あるいはルテニウム
（Ｒｕ）などの遷移金属と白金との合金あるいは酸化物
などの微粒子が用いられる。但し、触媒をルテニウムと
白金との合金により構成するようにすれば、一酸化炭素
（ＣＯ）の吸着による触媒の不活性化を防止することが
できるので好ましい。また、触媒層１１ａは、後述する
電解質層１３に用いられる樹脂の微粒子を含む場合もあ
る。発生させたプロトンの移動を容易とするためであ
る。ガス透過層１１ｂは、例えば、多孔質の炭素材料よ
りなる薄膜、具体的にはカーボンペーパーなどにより構
成されている。なお、負極１１の端部には負極端子１１
ｃが配設されている。

【００２０】正極１２は酸素を還元して発生させた電子
と負極１１において発生したプロトンとを反応させて水
を生成するものであり、例えば、負極１１と同様の構成
を有している。すなわち、電解質層１３の側から順に触
媒を含む炭素粉末よりなる触媒層１２ａと多孔質の炭素
材料よりなるガス透過層１２ｂとが積層された構造を有
している。触媒層１２ａに用いられる触媒は負極１１と
同様であり、触媒層１２ａが電解質層１３に用いられる
樹脂の微粒子を含む場合のあることも負極１１と同様で
ある。なお、正極１２では、触媒層１２ａが例えば粉末
状のポリテトラフルオロエチレンを含む場合や、または
ガス透過層の触媒層と反対側に例えばポリテトラフルオ
ロエチレンよりなる図示しない被覆層を含む場合もあ
る。これは、正極１２において発生する水の蒸発を促進
させるためである。また、正極１２の端部には正極端子
１２ｃが配設されている。

【００２１】電解質層１３は、負極１１において発生し
たプロトンを正極１２に輸送するためのものであり、電
子伝導性を持たず、プロトンを輸送することが可能な材
料により構成されている。例えば、ポリパーフルオロス
ルホン酸系の樹脂膜、具体的には、デュポン社製のナフ
ィオン膜，旭硝子社製のフレミオン膜あるいは旭化成工
業社製のアシプレックス膜などにより構成されている。
なお、ポリパーフルオロスルホン酸系の樹脂膜以外に
も、トリフルオロスチレン誘導体の共重合膜、リン酸を
含浸させたポリベンズイミダゾール膜、あるいは芳香族
ポリエーテルケトンスルホン酸膜などにより電解質層１
３を構成するようにしてもよい。

【００２２】負極１１の電解質層１３と反対側には、例
えば図２に示したように、燃料の収納空間１４ａを負極
１１に隣接して内部に有する燃料保持部１４が設けられ
ている。この燃料保持部１４は、例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレン，ポリスチレン，ポリプロピレンあるい
はポリカーボネートなどの硬質のプラスチックにより構
成されている。また、ステンレス鋼やニッケル金属など
の耐食性に優れた金属材料により構成される場合もあ
る。なお、金属材料により構成される場合には、負極１
１と正極１２とが短絡しないように燃料保持部１４を配
設するか、または短絡を防止するための図示しない絶縁
部材を挿入する必要がある。

【００２３】この燃料保持部１４には、また、隣接して
配設された燃料補充部２０に対応して燃料補充口１４ｂ
が形成されている。なお、燃料補充部２０にもこの燃料
補充口１４ｂに対応して燃料補充口２０ｂが形成されて
いる。これにより、燃料保持部１４の収納空間１４ａと
燃料補充部２０の収納空間２０ａとは燃料補充口１４
ｂ，２０ｂをそれぞれ介して互いに連通され、燃料補充
部２０に収納された燃料が燃料保持部１４に補充される
ようになっている。すなわち、本実施の形態では燃料保
持部１４と燃料補充部２０とにより燃料供給部が構成さ
れており、収納空間１４ａ，２０ａからなる閉鎖された
空間において拡散あるいは流動などの自然による移動に
より負極１１に燃料を供給するようになっている。

【００２４】なお、燃料補充部２０は燃料保持部１４と
同様の材料により構成されており、燃料にはメタノール
あるいはホルムアルデヒドなどを含む液体燃料や、また
は水素ガスなどを含む気体燃料が用いられる。ちなみ
に、燃料補充部２０は着脱可能に配設されており、収納
空間１４ａ，２０ａに燃料が無くなったときには燃料補
充部２０を取り外して収納空間２０ａに燃料を新たに充
填したのちに再び配設するか、または新たな燃料補充部
２０と交換することができるようになっている。例え
ば、燃料に水素ガスを用いる場合には、燃料補充部２０
に水素ガスを充填するのみでなく、水素吸蔵合金を充填
するようにしてもよい。

【００２５】一方、正極１２の電解質層１３と反対側に
は、例えば図２に示したように、間隙を介して正極１２
に外気を自然拡散により供給する通気構造体１５が設け
られている。この通気構造体１５は、例えば図３に拡大
して示したように、外気が通過する開口１６ａを有する
第１の保護部１６と、この開口１６ａに対応して第１の
保護部１６と正極１２との間に設けられると共に外気が
通過する開口１７ａを有する第２の保護部１７とを有し
ている。

【００２６】このうち第１の保護部１６は異物が正極１
２に接触することを一次的に防止するためのものであ
り、第２の保護部１７は開口１６ａを介して第１の保護
部１６から正極１２の側に侵入してきた異物が直線的に
直接正極１２に達することを防止するためのものであ
る。すなわち、本実施の形態では、第１の保護部１６と
第２の保護部１７とから保護部が構成されており、それ
により異物が直線的に直接正極１２に達することを防止
しつつ、開口１６ａ，１７ａを介して外気を正極１２に
供給するようになっている。

【００２７】なお、第１の保護部１６は、例えば、ポリ
テトラフルオロエチレン，ポリスチレン，ポリプロピレ
ンあるいはポリカーボネートなどの絶縁材料により構成
されている。外部の異物との電気的接触により電池性能
が低下することを防止するためである。また、第１の保
護部１６は、正極１２の電解質層１３と反対側の表面全
体を覆うように配設されており、周縁部において固定さ
れている。開口１６ａは、例えば、一方向に帯状に延長
された形状を有しており、平行に複数設けられている。

【００２８】また、第２の保護部１７は、例えば、開口
１７ａが開口１６ａの形成位置と重ならないように設け
られた閉鎖部材１７ｂと、この閉鎖部材を支持する支持
部材１７ｃとにより構成されている。閉鎖部材１７ｂ
は、例えば、第１の保護部材１６と同様の絶縁材料によ
り構成されている。第１の保護部１６と同様に、外部の
異物との電気的接触により電池性能が低下することを防
止するためである。支持部材１７ｃは、例えば、開口１
６ａに対応して設けられており、正極１２に対して配設
されている。これにより、図３に矢印で示したように、
開口１６ａを介して侵入してきた異物が直線的に直接正
極１２に達することを有効に防止できるようになってい
る。

【００２９】また、この支持部材１７ｃは、例えば、導
電材料により構成されると共に、一端部が正極端子１２
ｃまで延長されており、集電体としての機能も兼ね備え
るようになっている。支持部材１７ｃを構成する導電材
料としては、例えば、ステンレススティールあるいはニ
ッケル金属などの比較的腐食しにくい金属を用いること
が好ましい。正極１２において水が発生するので腐食し
やすいからである。

【００３０】このような構成を有する発電デバイスは次
のように作用する。

【００３１】この発電デバイスでは、自然による移動に
より燃料補充部２０から燃料保持部１４に燃料が補充さ
れ、負極１１に燃料が供給される。負極１１では、燃料
が酸化されて電子とプロトンとが取り出される。負極１
１において発生したプロトンは、電解質層１３を介して
正極１２に移動する。また、正極１２には通気構造体１
５の間隙を介して自然拡散により外気が供給される。正
極１２では、外気中に含まれる酸素が還元されて発生し
た電子が負極１１から移動してきたプロトンと反応して
水が生成する。これにより、負極１１と正極１２との間
に電位差が生じ発電する。その際、正極１２において発
生した水は、自然蒸発により通気構造体１５の間隙を介
して外部に除去される。また、正極１２において発生し
た電荷は集電体である支持部材１７ｃにより集電され
る。

【００３２】なお、この発電デバイスでは、通気構造体
１５が設けられており、通気構造体１５の間隙を介して
正極１２に外気を供給すると共に正極１２から水を除去
するようになっているので、正極１２への異物の接触が
防止される。よって、正極の破損および品質の低下が防
止される。

【００３３】このように本実施の形態に係る発電デバイ
スによれば、正極１２に対して外気を供給する間隙を有
する通気構造体１５を備えるようにしたので、異物が正
極１２に接触することを防止しつつ、正極１２に対して
自然拡散により外気を供給することができる。よって、
正極１２に対して酸素を強制的に流通させる機構が不要
となり、小型化を図ることができると共に、異物の接触
による正極１２の破損および品質の低下を防止すること
ができる。

【００３４】また、通気構造体１５を第１の保護部１６
と第２の保護部１７とにより構成し、異物が直線的に直
接正極１２に達しないようにしたので、ほとんどの異物
を有効に排除することができる。

【００３５】更に、第１の保護部１６および第２の保護
部１７の閉鎖部材１７ｂを絶縁材料により構成するよう
にしたので、外部の異物との電気的接触により電池性能
が低下することを防止できる。

【００３６】加えて、第２の保護部１７の支持部材１７
ｃを導電材料により構成し、集電体としての機能を持た
せるようにしたので、正極１２において発生した電荷を
効率よく集電することができる。よって、より小型化す
ることができる。

【００３７】更にまた、燃料保持部１４および燃料補充
部２０において自然による移動により負極１１に燃料を
供給するようにしたので、負極１１に対して燃料を強制
的に流通させる機構が不要となり、小型化を図ることが
できる。

【００３８】（第２の実施の形態）図４は本発明の第２
の実施の形態に係る発電デバイスの構成を表すものであ
る。この発電デバイスは、燃料補充部２０が除去される
と共に、燃料保持部１４の燃料補充口１４ｂに蓋体１４
ｃが配設されたことを除き、第１の実施の形態と同一の
構成，作用および効果を有している。よって、同一の構
成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。

【００３９】この発電デバイスでは、蓋体１４ｃにより
燃料保持部１４の内部の収納空間１４ａが閉鎖されてお
り、収納空間１４ａに収納された燃料が自然による移動
により負極１１に供給されるようになっている。すなわ
ち、本実施の形態では、燃料保持部１４により燃料供給
部が構成されている。ちなみに、蓋体１４ｃは着脱可能
に配設されており、収納空間１４ａに燃料が無くなった
ときには蓋体１４ｃを外して燃料補充口１４ｂから新た
に燃料を補充することができるようになっている。

【００４０】以上、各実施の形態を挙げて本発明を説明
したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるもので
はなく、種々変形可能である。例えば、上記各実施の形
態においては、通気構造体１５を第１の保護部１６およ
び第２の保護部１７により構成する場合について説明し
たが、外気を正極１２に供給する間隙を有していれば他
の構造により構成するようにしてもよい。例えば、通気
構造体を第１の保護層１６または第２の保護層１７のい
ずれか一方により構成するようにしてもよく、第１の保
護部１６および第２の保護部１７と共に新たな第３の保
護部を加えて構成するようにしてもよい。但し、保護部
により異物が直線的に直接正極１２に接触することを防
止できるように構成すれば、正極１２に対する異物の接
触を有効に防止することができるので好ましい。

【００４１】また、第１の保護部における開口はどのよ
うな形状でもよく、例えば、第１の保護部が格子状とな
るように開口を適宜な矩形状としてもよい。なお、その
際も、例えば、第１の保護部の開口と第２の保護部の開
口が重ならないように閉鎖部材を設けると共に、第１の
保護部の開口に対応させて支持部材を設けるようにすれ
ば、正極１２に対する異物の接触を有効に防止できるの
で好ましい。

【００４２】更に、上記各実施の形態においては、支持
部材１７ｃを導電材料により構成するようにしたが、閉
鎖部材１７ｂと同様に絶縁材料により構成するようにし
てもよい。なお、この場合には、上記各実施の形態とは
異なり、支持部材は集電体としての機能を兼ね備えな
い。また、支持部材に集電体としての機能を持たせる場
合には、正極１２側の少なくとも一部を導電材料により
構成するようにすればよい。

【００４３】加えて、上記各実施の形態においては、負
極１１および正極１２の延長方向に燃料補充部２０を延
長させて電池本体１０と直列に燃料補充部２０を配設し
た場合を具体的に図示したが、本発明は、電池本体１０
と燃料補充部２０とが他の配設位置関係を有する場合に
ついても同様に適用される。例えば、図５に示したよう
に、燃料補充部２０を電池本体１０の燃料保持部１４の
側に積層して配設するようにしてもよい。また、図６に
示したように、電池本体１０の延長方向（すなわち負極
１１および正極１２の延長方向）に対して垂直な方向に
燃料補充部２０を延長させて電池本体１０の燃料保持部
１４側に燃料補充部２０を配設するようにしてもよい。
なお、その際、図６に示したように燃料補充部２０を燃
料保持部１４の端部に配設してもよく、図７に示したよ
うに燃料保持部１４の中央部に配設してもよい。

【００４４】更にまた、上記各実施の形態においては、
電池本体１０と燃料補充部２０とを隣接させて連結する
ようにしたが、燃料保持部１４の燃料補充口１４ｂと燃
料補充部２０の燃料補充口２０ｂとを適宜な接続管によ
り接続し、電池本体１０と燃料補充部２０とを離間させ
て配置するようにしてもよい。

【００４５】加えてまた、上記各実施の形態において
は、１つの電池本体１０を備える場合について説明した
が、本発明は、２以上の電池本体１０を備える場合につ
いても同様に適用される。その際、燃料保持部１４を互
いに対向させて２つの電池本体１０を積層するようにし
てもよい。なお、燃料補充部２０は、２つの電池本体で
同一のものを共用してもよく、それぞれ別のものを備え
るようにしてもよい。また、図８に示したように、２つ
の電池本体１０を積層する場合には、燃料保持部１４を
２つの電池本体１０の間で共用するようにしてもよい。

【００４６】更にまた、上記各実施の形態においては、
燃料の具体的な例を挙げて説明したが、酢酸，ギ酸ある
いはカルボン酸を含む液体燃料などの他の燃料を用いる
こともできる。

【００４７】加えてまた、上記各実施の形態において
は、負極１１に燃料を供給する燃料供給部を備える場合
について説明したが、本発明は、燃料供給部を備えない
場合についても適用される。例えば、空気電池のように
負極が金属により構成されていてもよい。

【００４８】更にまた、上記各実施の形態においては、
通気構造体１５および集電体を備える場合について説明
したが、本発明は、通気構造体１５を備えない場合につ
いても適用されると共に、集電体を備えない場合につい
ても適用される。加えてまた、上記各実施の形態におい
ては、通気構造体１５の一部を集電体として機能させる
場合について説明したが、通気構造体１５と別個に集電
体を設けるようにしてもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１乃至請求項
７のいずれか１に記載の発電デバイスによれば、正極に
対して外気を供給する間隙を有する通気構造体を備える
ようにしたので、異物が正極に接触することを防止しつ
つ、正極に対して自然拡散により外気を供給することが
できる。よって、正極に対して酸素を強制的に流通させ
る機構が不要となり、発電デバイスの小型化を図ること
ができると共に、異物の接触による正極の破損および品
質の低下を防止することができるという効果を奏する。

【００５０】特に、請求項２または請求項３に記載の発
電デバイスによれば、異物が直線的に直接正極に達しな
いように構成するようにしたので、ほとんどの異物を有
効に排除することができるという効果を奏する。

【００５１】また、請求項４または請求項７に記載の発
電デバイスによれば、第１の保護部または第２の保護部
の閉鎖部材を絶縁材料により構成するようにしたので、
外部の異物との電気的接触により電池性能が低下するこ
とを防止できるという効果を奏する。

【００５２】更に、請求項６記載の発電デバイスによれ
ば、第２の保護部における支持部材の少なくとも一部を
導電材料により構成するようにしたので、支持部材に集
電体としての機能を持たせることができ、正極において
発生した電荷を効率よく集電することができる。よっ
て、発電デバイスをより小型化することができるという
効果を奏する。

【００５３】加えて、請求項８または請求項９に記載の
発電デバイスによれば、正極に隣接して設けられた集電
体を備えるようにしたので、正極において発生した電荷
を効率よく集電することができ、発電デバイスをより小
型化することができるという効果を奏する。

【００５４】更にまた、請求項１０乃至請求項１２のい
ずれか１に記載の発電デバイスによれば、自然による移
動により負極に燃料を供給する燃料供給部を備えるよう
にしたので、負極に対して燃料を強制的に流通させる機
構が不要となり、発電デバイスの小型化を図ることがで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発電デバイス
の外観構成を表す斜視図である。

【図２】図１に示した発電デバイスのＩ−Ｉ線に沿った
断面図である。

【図３】図２の一部を拡大して表す断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る発電デバイス
の構成を表す断面図である。

【図５】本発明の変形例を表す斜視図である。

【図６】本発明の他の変形例を表す斜視図である。

【図７】本発明の他の変形例を表す斜視図である。

【図８】本発明の他の変形例を表す断面図である。

【符号の説明】

１０…電池本体、１１…負極、１１ａ，１２ａ…触媒
層、１１ｂ，１２ｂ…ガス透過層、１１ｃ…負極端子、
１２…正極、１２ｃ…正極端子、１３…電解質層、１４
…燃料保持部、１４ａ，２０ａ…収納空間、１４ｂ，２
０ｂ…燃料補充口、１４ｃ…蓋体、１５…通気構造体、
１６…第１の保護部、１６ａ，１７ａ…開口、１７…第
２の保護部、１７ｂ…閉鎖部材、１７ｃ…支持部材、２
０…燃料補充部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸素を還元する正極と、 この正極に電解質層を介して対向して設けられた負極
   と、 前記正極の電解質層と反対側に設けられると共に、前記
   正極に対して外気を供給する間隙を有する通気構造体と
   を備えたことを特徴とする発電デバイス。
2. 【請求項２】 前記通気構造体は、異物が直線的に直接
   前記正極に達することを防止する保護部を有しているこ
   とを特徴とする請求項１記載の発電デバイス。
3. 【請求項３】 前記通気構造体は、 外気が通過する開口を有し、異物が前記正極に接触する
   ことを防止する第１の保護部と、 この第１の保護部の開口を介して前記正極側に侵入して
   きた異物が直線的に直接前記正極に達することを防止す
   る第２の保護部とを有することを特徴とする請求項１記
   載の発電デバイス。
4. 【請求項４】 前記第１の保護部は、絶縁材料により構
   成されたことを特徴とする請求項３記載の発電デバイ
   ス。
5. 【請求項５】 前記第２の保護部は、 前記第１の保護部の開口に対応して設けられた閉鎖部材
   と、 この閉鎖部材を支持すると共に、前記正極に対して配設
   された支持部材とを有することを特徴とする請求項３記
   載の発電デバイス。
6. 【請求項６】 前記支持部材の少なくとも一部は、導電
   材料により構成されたことを特徴とする請求項５記載の
   発電デバイス。
7. 【請求項７】 前記閉鎖部材は、絶縁材料により構成さ
   れたことを特徴とする請求項５記載の発電デバイス。
8. 【請求項８】 酸素を還元する正極と、 この正極に電解質層を介して対向して設けられた負極
   と、 前記正極に隣接して設けられ、導電材料よりなる集電体
   とを備えたことを特徴とする発電デバイス。
9. 【請求項９】 前記集電体は、前記正極の電解質層と反
   対側に設けられ、前記正極に対して外気を供給する間隙
   を有することを特徴とする請求項８記載の発電デバイ
   ス。
10. 【請求項１０】 酸素を還元する正極と、 燃料を酸化する負極と、 この負極と前記正極との間に設けられた電解質層と、 燃料を収納する閉鎖された収納空間を有し、自然による
    移動により前記負極に燃料を供給する燃料供給部とを備
    えたことを特徴とする発電デバイス。
11. 【請求項１１】 前記燃料供給部は、 前記負極に隣接して設けられた燃料保持部と、 この燃料保持部に燃料を補充すると共に、着脱可能に配
    設された燃料補充部とを有することを特徴とする請求項
    １０記載の発電デバイス。
12. 【請求項１２】 前記燃料供給部は、 前記負極に隣接して設けられ、燃料を内部に補充するた
    めの開口が設けられた燃料保持部と、 この燃料保持部の開口を閉鎖する蓋体とを有することを
    特徴とする請求項１０記載の発電デバイス。