JP2007227317A

JP2007227317A - Fuel cell, battery mounting member, and electronic equipment that mounts it

Info

Publication number: JP2007227317A
Application number: JP2006050236A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Kono; 竜治河野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2007-09-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell in which thinning/weight reduction is achieved, a battery mounting member, and an electronic equipment that mounts it. <P>SOLUTION: In the fuel cell (11) provided with an membrane electrode assembly (20) to generate power by oxidizing a fuel and reducing oxygen, an anode current collecting plate (50) to transmit an electron generated by oxidation, and a cathode current collecting plate (40) to procure the electron to be used for reduction, the anode current collecting plate (50) has a fuel supply passage to supply the fuel from a fuel tank 60 and an exhaust hole to exhaust a byproduct gas formed by oxidizing the fuel, and this fuel cell (11) is removably mounted on the battery mounting member (70). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池に関連する技術に関し、特に、薄型化・軽量化が可能になる燃料電池、電池装着部材、及びそれを搭載する電子機器に関する。 The present invention relates to a technology related to a fuel cell, and more particularly to a fuel cell that can be made thinner and lighter, a battery mounting member, and an electronic device on which the fuel cell is mounted.

近年、液体燃料であるメタノールを直接用いて発電するダイレクトメタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ：Direct Methanol Fuel Cell）が、携帯型の電子機器（例えば、携帯電話等）を長時間連続使用させる電源として脚光を浴びている。
このような電源として用いられている従来の燃料電池について説明を行う。
従来の燃料電池は、燃料を供給すると電気化学反応して発電する膜電極接合体の片側面に、まずアノード集電板が設けられ、さらに膜電極接合体に供給される燃料を貯蔵する燃料タンクが設けられていた。さらに、膜電極接合体の反対側面には、まずカソード集電板が設けられ、さらにこの膜電極接合体を燃料タンクと挟んで支持するカバー板が設けられていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−７９５０６号公報（段落００３７、段落００４１、図１） In recent years, direct methanol fuel cells (DMFCs) that generate power directly from methanol, a liquid fuel, have attracted attention as a power source that allows portable electronic devices (such as mobile phones) to be used continuously for a long time. I'm bathing.
A conventional fuel cell used as such a power source will be described.
In a conventional fuel cell, an anode current collector is first provided on one side of a membrane electrode assembly that generates an electric power by electrochemical reaction when fuel is supplied, and further a fuel tank that stores fuel supplied to the membrane electrode assembly Was provided. Furthermore, on the opposite side surface of the membrane electrode assembly, a cathode current collector plate is first provided, and a cover plate that supports the membrane electrode assembly with the fuel tank interposed therebetween is provided (for example, see Patent Document 1). .
JP 2004-79506 A (paragraph 0037, paragraph 0041, FIG. 1)

ところで、携帯型の電子機器においては、機器の小型・軽量化への要請から、電源として搭載される燃料電池の薄型化・軽量化が求められている。しかしながら、前記した従来の燃料電池は、カバー板、カソード集電板、膜電極接合体、アノード集電板及び燃料タンクの積層体から構成されるため、燃料電池の厚みが増し、重量も重くなる課題がある。
本発明は、このような課題を解決し、前記した燃料タンク及びカバー板を含まない構成により薄型化・軽量化を図る燃料電池、電池装着部材、及びそれを搭載する電子機器を提供するものである。 By the way, in a portable electronic device, a reduction in thickness and weight of a fuel cell mounted as a power source is required in response to a request for reduction in size and weight of the device. However, since the conventional fuel cell described above is composed of a laminate of a cover plate, a cathode current collector plate, a membrane electrode assembly, an anode current collector plate, and a fuel tank, the thickness and weight of the fuel cell increase. There are challenges.
The present invention solves such a problem, and provides a fuel cell, a battery mounting member, and an electronic device on which the fuel cell is mounted to reduce the thickness and weight by a configuration that does not include the fuel tank and the cover plate. is there.

本発明は、前記した課題を解決するために創案されたものであり、アノード極において燃料を酸化させカソード極において酸素を還元させて発電する膜電極接合体と、前記膜電極接合体の前記アノード極の側に設けられ前記酸化により発生した電子を伝達するアノード集電板と、前記膜電極接合体の前記カソード極の側に設けられ、前記還元に用いる電子を調達するカソード集電板と、を備える燃料電池において、前記アノード集電板は、前記燃料を前記アノード極に供給する燃料供給路と、前記燃料を酸化させて生成した副生成ガスを排気する排気孔と、を手段として有することを特徴とする。
このような手段から発明が構成されることにより、膜電極接合体に供給される燃料は、アノード集電板が有する燃料供給路を通流して、膜電極接合体の外部から注入されることとなる。これにより、燃料を貯蔵する燃料タンクは、アノード集電板、膜電極接合体、カソード集電板の積層体に対し、さらに積層させることなく配置させることができる。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and includes a membrane electrode assembly that generates power by oxidizing fuel at the anode electrode and reducing oxygen at the cathode electrode, and the anode of the membrane electrode assembly. An anode current collector plate that is provided on the electrode side and transmits electrons generated by the oxidation; a cathode current collector plate that is provided on the cathode electrode side of the membrane electrode assembly and procures electrons used for the reduction; In the fuel cell, the anode current collector plate has, as means, a fuel supply path for supplying the fuel to the anode electrode and an exhaust hole for exhausting a by-product gas generated by oxidizing the fuel. It is characterized by.
By constructing the invention from such means, the fuel supplied to the membrane electrode assembly is injected from the outside of the membrane electrode assembly through the fuel supply path of the anode current collector plate. Become. Thus, the fuel tank for storing the fuel can be disposed without further stacking on the stacked body of the anode current collector plate, the membrane electrode assembly, and the cathode current collector plate.

さらに、本発明は、前記膜電極接合体の周縁に配置されるとともに、前記アノード集電板及び前記カソード集電板を電気的に絶縁状態で支持する支持体を手段として有することを特徴とする。
このような手段が発明の構成としてさらに具備されることにより、前記アノード集電板、前記膜電極接合体、及び前記カソード集電板は、支持体により支持されることになり、前記したカバー板のような部材は不要になる。 Furthermore, the present invention is characterized in that it has, as means, a support body that is disposed at the periphery of the membrane electrode assembly and supports the anode current collector plate and the cathode current collector plate in an electrically insulated state. .
By further comprising such means as a configuration of the invention, the anode current collector plate, the membrane electrode assembly, and the cathode current collector plate are supported by a support, and the cover plate described above Such a member becomes unnecessary.

本発明によれば、燃料電池の積層体を構成する要素が、アノード集電板、膜電極接合体、カソード集電板に限定されるので、薄型化・軽量化が図れる燃料電池、電池装着部材、及びそれを搭載する電子機器が提供されることになる。 According to the present invention, since the elements constituting the fuel cell laminate are limited to the anode current collector plate, the membrane electrode assembly, and the cathode current collector plate, the fuel cell and the battery mounting member can be reduced in thickness and weight. , And an electronic device on which it is mounted.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１を参照して本発明の実施形態に係る燃料電池１１、及び電池装着部材７０について説明する。
図１（ａ）に示されるように、第１実施形態に係る燃料電池１１は、膜電極接合体２０と、支持体３０と、カソード集電板４０Ａ（４０）と、アノード集電板５０と、から構成されている。そして、燃料電池１１は、支持体３０が、膜電極接合体２０の周縁を取り囲むように配置されて、アノード集電板５０及びカソード集電板４０が、この膜電極接合体２０及び支持体３０を電気的に絶縁状態で挟持するようにして構成されている。
さらに、この燃料電池１１の外部には、燃料電池１１に供給される燃料が貯蔵される燃料タンク６０が配置されている。
このように構成されて、燃料電池１１は、供給された燃料を電気化学反応させて発電し、電流を、カソード集電板４０及びアノード集電板５０からから外部に出力するものである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
A fuel cell 11 and a battery mounting member 70 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1A, the fuel cell 11 according to the first embodiment includes a membrane electrode assembly 20, a support 30, a cathode current collector plate 40A (40), an anode current collector plate 50, , Is composed of. In the fuel cell 11, the support body 30 is disposed so as to surround the periphery of the membrane electrode assembly 20, and the anode current collector plate 50 and the cathode current collector plate 40 are provided with the membrane electrode assembly 20 and the support body 30. Are sandwiched in an electrically insulated state.
Further, a fuel tank 60 for storing fuel supplied to the fuel cell 11 is disposed outside the fuel cell 11.
The fuel cell 11 is configured as described above to generate electricity by electrochemical reaction of the supplied fuel, and to output current from the cathode current collector plate 40 and the anode current collector plate 50 to the outside.

図１（ｂ）に示されるように、実施形態に係る電池装着部材７０は、電池入出口７１と、正極端子７２と、負極端子７３とから構成されるものである。
電池入出口７１は、この電池装着部材７０に装着／離脱される燃料電池１１が出入りする部分である。このように構成されて、電池装着部材７０は、その内部空間Ｓに対して燃料電池１１を着脱自在に装着するものである。 As shown in FIG. 1B, the battery mounting member 70 according to the embodiment includes a battery inlet / outlet 71, a positive electrode terminal 72, and a negative electrode terminal 73.
The battery inlet / outlet 71 is a part where the fuel cell 11 attached / detached to / from the battery attachment member 70 enters / exits. Thus configured, the battery mounting member 70 is detachably mounted on the internal space S of the fuel cell 11.

正極端子７２は、内部空間Ｓに突出する弾性支持部材７２ａにおいて、内部空間Ｓに位置する燃料電池１１のカソード集電板４０に接触して電気的に接続するものである。
負極端子７３は、内部空間Ｓに突出する弾性支持部材７３ａにおいて、内部空間Ｓに位置する燃料電池１１のアノード集電板５０に接触して電気的に接続するものである。
弾性支持部材７２ａ，７３ａは、内部空間Ｓに位置する燃料電池１１のカソード集電板４０及びアノード集電板５０を弾性的に押圧することにより、燃料電池１１を安定的に保持する機能も有する。 The positive electrode terminal 72 is in contact with and electrically connected to the cathode current collector plate 40 of the fuel cell 11 located in the internal space S in the elastic support member 72 a protruding into the internal space S.
The negative electrode terminal 73 is in contact with and electrically connected to the anode current collector plate 50 of the fuel cell 11 located in the internal space S in the elastic support member 73 a protruding into the internal space S.
The elastic support members 72a and 73a also have a function of stably holding the fuel cell 11 by elastically pressing the cathode current collector plate 40 and the anode current collector plate 50 of the fuel cell 11 located in the internal space S. .

次に、図２を参照して説明を続ける。
膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane electrode assembly）２０は、電解質膜２２と、その両側に配置されるアノード極２１及びカソード極２３とから構成されている。そして、膜電極接合体２０は、アノード集電板５０から燃料が供給されるように、支持体３０とともに、カソード集電板４０及びアノード集電板５０に挟持されている。
このように構成されて膜電極接合体２０は、アノード極２１において燃料を酸化させ、カソード極２３において酸素を還元させて発電するものである。 Next, the description will be continued with reference to FIG.
A membrane electrode assembly (MEA) 20 includes an electrolyte membrane 22 and an anode 21 and a cathode 23 arranged on both sides thereof. The membrane electrode assembly 20 is sandwiched between the cathode current collector plate 40 and the anode current collector plate 50 together with the support 30 so that the fuel is supplied from the anode current collector plate 50.
The membrane electrode assembly 20 configured as described above generates electric power by oxidizing fuel at the anode 21 and reducing oxygen at the cathode 23.

アノード極２１は、片面が電解質膜２２に接し、反対面がアノード集電板５０に接し、排気孔５１及び燃料孔５３の複数の開口から露出するように配置されている（適宜、図３（ａ）参照）。ここでアノード極２１は、ルテニウム及び白金の合金微粒子からなる触媒と、この触媒を担持する炭素粉末との混合物からなるものである。そして、アノード極２１に燃料（メタノールと水）が供給されると、（１）式に示すように、この燃料を酸化して水素イオンと電子とが発生する。そして、この発生した電子は、アノード集電板５０に移動して、外部に伝達されることが可能な状態になる。 The anode 21 is disposed so that one surface thereof is in contact with the electrolyte membrane 22 and the other surface thereof is in contact with the anode current collector plate 50 and is exposed from a plurality of openings of the exhaust holes 51 and the fuel holes 53 (see FIG. a)). Here, the anode 21 is made of a mixture of a catalyst made of alloy fine particles of ruthenium and platinum and a carbon powder carrying the catalyst. When fuel (methanol and water) is supplied to the anode 21, the fuel is oxidized to generate hydrogen ions and electrons as shown in the equation (1). Then, the generated electrons move to the anode current collecting plate 50, and can be transmitted to the outside.

電解質膜２２は、例えば、ポリパーフルオロスルホン酸樹脂から構成され、具体的には、ナフィオン（商標）、アシプレックス（商標）等が挙げられる。そして、電解質膜２２は、アノード極２１において発生した水素イオンを反対面のカソード極２３へ輸送するが、電子は輸送しない機能を有するものである。 The electrolyte membrane 22 is made of, for example, a polyperfluorosulfonic acid resin, and specific examples include Nafion (trademark) and Aciplex (trademark). The electrolyte membrane 22 has a function of transporting hydrogen ions generated in the anode electrode 21 to the cathode electrode 23 on the opposite surface but not transporting electrons.

カソード極２３は、片面が電解質膜２２に接し、反対面がカソード集電板４０に接し、空気孔４１の複数の開口から露出するように構成されている。そして、カソード極２３は、白金の微粒子からなる触媒と、この触媒を担持する炭素粉末との混合物からなるものである。そして、カソード極２３に、カソード集電板４０を経由して電子が供給されると、（２）式に示すように、空気孔４１から進入する酸素が還元された後に電解質膜２２により輸送される水素イオンと反応して水が生成する。 The cathode electrode 23 is configured such that one surface is in contact with the electrolyte membrane 22 and the opposite surface is in contact with the cathode current collector plate 40 and exposed from a plurality of openings of the air holes 41. The cathode electrode 23 is made of a mixture of a catalyst made of platinum fine particles and a carbon powder supporting the catalyst. When electrons are supplied to the cathode electrode 23 via the cathode current collector plate 40, oxygen entering from the air holes 41 is reduced and transported by the electrolyte membrane 22 as shown in the equation (2). Reacts with hydrogen ions to form water.

このようにして、膜電極接合体２０では、（１）式と（２）式とに示すように、燃料としてのメタノールと水とをモル比が１：１となるように電気化学反応させて発電し、（３）式に示すように、アノード極２１において副生成ガスとして二酸化炭素を、カソード極２３において副生成物として水を発生させるものである。
ところで、アノード極２１側に供給される燃料のメタノール分子が、膜電極接合体２０を透過して、カソード極２３側の活性を低下させるクロスオーバ現象が発生すると、発電効率が低下するものである。このため、燃料タンク６０に貯蔵されている燃料は、このクロスオーバ現象を抑制して発電効率が最大になるように、理論比よりも希釈された濃度に調節されているものである。 In this way, in the membrane electrode assembly 20, as shown in the formulas (1) and (2), methanol and water as a fuel are electrochemically reacted so that the molar ratio is 1: 1. Electric power is generated and carbon dioxide is generated as a by-product gas at the anode 21 and water is generated as a by-product at the cathode 23 as shown in the equation (3).
By the way, when the methanol molecule of the fuel supplied to the anode electrode 21 side permeates the membrane electrode assembly 20 and the crossover phenomenon that reduces the activity on the cathode electrode 23 side occurs, the power generation efficiency decreases. . For this reason, the fuel stored in the fuel tank 60 is adjusted to a concentration diluted from the theoretical ratio so as to suppress the crossover phenomenon and maximize the power generation efficiency.

アノード極２１：ＣＨ_３ＯＨ＋Ｈ_２Ｏ→ＣＯ_２＋６Ｈ^＋＋６ｅ⁻…（１）
カソード極２３：３／２Ｏ_２＋６Ｈ^＋＋６ｅ⁻→３Ｈ_２Ｏ …（２）
全反応：ＣＨ_３ＯＨ＋３／２Ｏ_２→ＣＯ_２＋２Ｈ_２Ｏ …（３） Anode electrode 21: CH ₃ OH + H ₂ O → CO ₂ + 6H ⁺ + 6e ⁻ (1)
Cathode electrode 23: 3/2 O ₂ + 6H ⁺ + 6e ⁻ → 3H ₂ O (2)
Total reaction: CH ₃ OH + 3 / 2O ₂ → CO ₂ + 2H ₂ O (3)

支持体３０は、第１支持体３０ａと、第２支持体３０ｂと、シール部材３１とから構成されている。このように構成されて支持体３０は、膜電極接合体２０の周縁に配置されるとともに、アノード集電板５０及びカソード集電板４０を電気的に絶縁状態で支持するものである。 The support body 30 includes a first support body 30a, a second support body 30b, and a seal member 31. The support 30 configured as described above is disposed on the periphery of the membrane electrode assembly 20 and supports the anode current collector plate 50 and the cathode current collector plate 40 in an electrically insulated state.

第１支持体３０ａと第２支持体３０ｂとは、電解質膜２２の水平面の延長が分割面になるように、支持体３０を分割して構成されている（適宜、図３（ａ）参照）。そして、第１支持体３０ａと第２支持体３０ｂとの接触面において電解質膜２２の外周部分を挟み込んで膜電極接合体２０を支持する。なお、図３（ａ）に示されるように、第２支持体３０ｂの内周縁に設けられた切り欠きにはシール部材３１が配置されている。
シール部材３１は、電解質膜２２の片面に接し、これを支持するのに適切な付勢力を与えるとともに、アノード極２１側に供給された燃料が、カソード極２３の側にまわり込むことを防止している。 The first support 30a and the second support 30b are configured by dividing the support 30 so that the extension of the horizontal plane of the electrolyte membrane 22 becomes a split surface (see FIG. 3A as appropriate). . The membrane electrode assembly 20 is supported by sandwiching the outer peripheral portion of the electrolyte membrane 22 at the contact surface between the first support 30a and the second support 30b. As shown in FIG. 3A, a seal member 31 is disposed in a notch provided in the inner peripheral edge of the second support 30b.
The seal member 31 is in contact with one surface of the electrolyte membrane 22 and provides an appropriate urging force to support it, and prevents the fuel supplied to the anode 21 side from flowing around to the cathode 23 side. ing.

図２に戻って説明を続ける。
カソード集電板４０Ａ（４０）は、電気的な導電性を有し、膜電極接合体２０のカソード極２３の側に配置されるものである。そして、カソード集電板４０には、その面を貫通する複数の空気孔４１が、一方の開口がカソード極２３に接するように、他方の開口が外界に開放されるように、設けられている（適宜、図３（ａ）（ｂ）参照）。
このように構成されてカソード集電板４０は、電気化学反応で消費される酸素（空気）を大気中から取り込んで膜電極接合体２０に供給するとともに、この酸素が還元されるのに用いられる電子を外部から調達するものである。
そして、空気孔４１は、そのようにして供給される空気（酸素）が通過するところであり、酸素が還元されて生成する水（（３）式参照）を外部に排出するものである。 Returning to FIG. 2, the description will be continued.
The cathode current collector plate 40A (40) has electrical conductivity and is disposed on the cathode electrode 23 side of the membrane electrode assembly 20. The cathode current collector plate 40 is provided with a plurality of air holes 41 penetrating the surface thereof so that one opening is in contact with the cathode electrode 23 and the other opening is opened to the outside. (See FIGS. 3A and 3B as appropriate).
The cathode current collector 40 configured as described above takes oxygen (air) consumed in the electrochemical reaction from the atmosphere and supplies it to the membrane electrode assembly 20 and is used to reduce this oxygen. Electronic procurement from outside.
The air hole 41 is where the air (oxygen) supplied in this way passes, and discharges water (see formula (3)) generated by the reduction of oxygen to the outside.

アノード集電板５０は、電気的な導電性を有し、膜電極接合体２０のアノード極２１の側に設けられている。そして、アノード集電板５０には、排気孔５１と、燃料供給路５２とが設けられている。このように構成されて、アノード集電板５０は、電気化学反応で消費される燃料を膜電極接合体２０に供給して、この燃料を酸化して発生する電子を外部に伝達するものである。 The anode current collector plate 50 is electrically conductive and is provided on the anode electrode 21 side of the membrane electrode assembly 20. The anode current collector plate 50 is provided with an exhaust hole 51 and a fuel supply path 52. The anode current collecting plate 50 configured as described above supplies the fuel consumed by the electrochemical reaction to the membrane electrode assembly 20, and transmits the electrons generated by oxidizing the fuel to the outside. .

排気孔５１は、アノード集電板５０の面を貫通するように複数設けられている。この排気孔５１は、その一方の開口がアノード極２１（図３（ａ）参照）に接するように、他方の開口が外界に開放されるように設けられている。このように構成されて排気孔５１は、燃料を酸化させて生成した副生成ガス（二酸化炭素、（３）式参照）を外部に排気するものである。 A plurality of exhaust holes 51 are provided so as to penetrate the surface of the anode current collector plate 50. The exhaust hole 51 is provided such that one opening thereof is in contact with the anode 21 (see FIG. 3A) and the other opening is opened to the outside. The exhaust hole 51 configured in this way exhausts by-product gas (carbon dioxide, see equation (3)) generated by oxidizing the fuel to the outside.

ガス透過膜５６は、排気孔５１の外界に開放している方の開口に設けられている。このガス透過膜５６は、副生成ガスを透過するが、燃料を透過させない性質を具備するものである。このような気体透過性を有するガス透過膜５６としては、織布、不織布、ネット、フェルト等が考えられ、例えば、連続多孔質ポリテトラフロロエチレン（expanded PTFE）、商品としてゴアテックス（商標）等が挙げられる。
このようなガス透過膜５６により、排気孔５１に滞留している燃料が外部に漏洩しないようにその開口を密閉しつつ、副生成ガスのみを外部に排出することが可能になる。 The gas permeable membrane 56 is provided in the opening that is open to the outside of the exhaust hole 51. The gas permeable membrane 56 has a property of permeating by-product gas but not allowing fuel to permeate. Examples of the gas permeable membrane 56 having gas permeability include woven fabric, non-woven fabric, net, felt, and the like, for example, continuous porous polytetrafluoroethylene (expanded PTFE), and Gore-Tex (trademark) as a product. Is mentioned.
With such a gas permeable membrane 56, it becomes possible to discharge only the by-product gas to the outside while sealing the opening so that the fuel staying in the exhaust hole 51 does not leak to the outside.

次に図４を参照して、アノード集電板５０の構成の詳細な説明を行う。
アノード集電板５０は、図４（ａ）に示されるように、第１積層板５０ａと、第２積層板５０ｂと、第３積層板５０ｃとが積層してなる３層構成を有している。
燃料供給路５２は、燃料孔５３と、燃料通流溝５４と、燃料注入口５５とから構成されるものである。このように構成されて燃料供給路５２は、燃料タンク６０（図３（ａ）参照）に蓄積されている燃料を膜電極接合体２０のアノード極２１に供給するものである。 Next, with reference to FIG. 4, the structure of the anode current collecting plate 50 will be described in detail.
As shown in FIG. 4A, the anode current collecting plate 50 has a three-layer structure in which a first laminated plate 50a, a second laminated plate 50b, and a third laminated plate 50c are laminated. Yes.
The fuel supply path 52 includes a fuel hole 53, a fuel flow groove 54, and a fuel injection port 55. The fuel supply path 52 configured as described above supplies the fuel accumulated in the fuel tank 60 (see FIG. 3A) to the anode 21 of the membrane electrode assembly 20.

第１積層板５０ａは、図４（ｂ）に示されるように、燃料孔５３と、第１ガス通過孔５１ａとを有している。
燃料孔５３は、燃料供給路５２の一部を形成し、燃料がアノード極２１（図３（ａ）参）の方向に向かって移動するものである。
第１ガス通過孔５１ａは、排気孔５１の一部を形成し、副生成ガスがアノード極２１に対して反対方向に向かって移動するものである。 The 1st laminated board 50a has the fuel hole 53 and the 1st gas passage hole 51a as FIG.4 (b) shows.
The fuel hole 53 forms a part of the fuel supply path 52, and the fuel moves toward the anode 21 (see FIG. 3A).
The first gas passage hole 51 a forms a part of the exhaust hole 51, and the by-product gas moves in the opposite direction with respect to the anode electrode 21.

第２積層板５０ｂは、図４（ｂ）に示されるように、燃料通流溝５４と、第２ガス通過孔５１ｂとから構成されている。
燃料通流溝５４は、燃料供給路５２の一部を形成するとともに燃料孔５３に連通し、燃料がアノード極２１に向かって移動するものである。そして、燃料通流溝５４の燃料孔５３に連通する側とは反対側は、第２積層板５０ｂの周縁に開口するとともに、燃料タンク６０に接続する燃料注入口５５に連通している。
第２ガス通過孔５１ｂは、排気孔５１の一部を形成するとともに第１ガス通過孔５１ａに連通し、副生成ガスがアノード極２１に対して反対方向に移動するものである。 The 2nd laminated board 50b is comprised from the fuel flow groove | channel 54 and the 2nd gas passage hole 51b, as FIG.4 (b) shows.
The fuel flow groove 54 forms part of the fuel supply path 52 and communicates with the fuel hole 53 so that the fuel moves toward the anode 21. The side of the fuel flow groove 54 opposite to the side communicating with the fuel hole 53 opens to the peripheral edge of the second laminated plate 50 b and communicates with the fuel injection port 55 connected to the fuel tank 60.
The second gas passage hole 51 b forms a part of the exhaust hole 51 and communicates with the first gas passage hole 51 a so that the by-product gas moves in the opposite direction with respect to the anode 21.

第３積層板５０ｃは、図４（ｂ）に示されるように、第３ガス通過孔５１ｃを有して構成されている。
第３ガス通過孔５１ｃは、排気孔５１の一部を形成するとともに第２ガス通過孔５１ｂに連通し、副生成ガスがアノード極２１に対して反対方向に移動するものである。 As shown in FIG. 4B, the third laminated plate 50c has a third gas passage hole 51c.
The third gas passage hole 51 c forms a part of the exhaust hole 51 and communicates with the second gas passage hole 51 b, and the by-product gas moves in the opposite direction with respect to the anode electrode 21.

そして、第１積層板５０ａ、第２積層板５０ｂ、及び第３積層板５０ｃは、それぞれ別個に作製された後、互いに積層して熱圧着することにより３層構成からなるアノード集電板５０を形成するものである。
なお図４において、３層からなるアノード集電板５０についての説明を行ったが、このような形態に限定されるものではなく、２層からなる場合もある。すなわち、図示は省略するが、第１積層板５０ａ、第２積層板５０ｂ及び第３積層板５０ｃのうちいずれか二つの隣接するもの同士を一体で作製したのちに、他を圧着してアノード集電板５０を形成することも可能である。 The first laminated plate 50a, the second laminated plate 50b, and the third laminated plate 50c are manufactured separately, and then laminated on each other and thermocompression bonded to form the anode current collecting plate 50 having a three-layer structure. To form.
In FIG. 4, the anode current collecting plate 50 having three layers has been described. However, the present invention is not limited to such a form, and there are cases in which two layers are formed. That is, although illustration is omitted, after making any two adjacent ones of the first laminated plate 50a, the second laminated plate 50b, and the third laminated plate 50c together, the others are pressure-bonded to form an anode collector. It is also possible to form the electric plate 50.

（第２実施形態）
次に図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る燃料電池について説明を行う。
この第２実施形態に係る燃料電池１２は、カソード集電板４０Ｂ（４０）の構成に特徴を有するものである。その他の構成は、すでに説明した第１実施形態に係る燃料電池１１と同一であるので、同一部分については同じ符号を付して説明を省略する。
カソード集電板４０Ｂ（４０）は、空気孔４１の構成に加えて、排水流路４２を有することを特徴とする。このように構成されてカソード集電板４０は、空気孔４１において、電気化学反応に消費される空気（酸素）を通過させるとともに、排水流路４２において酸素が還元されて生成する水（（３）式参照）を外部に排出するものである。 (Second Embodiment)
Next, a fuel cell according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The fuel cell 12 according to the second embodiment is characterized by the configuration of the cathode current collector plate 40B (40). Since other configurations are the same as those of the fuel cell 11 according to the first embodiment already described, the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In addition to the structure of the air hole 41, the cathode current collector plate 40B (40) has a drainage channel 42. The cathode current collector 40 configured in this way allows air (oxygen) consumed in the electrochemical reaction to pass through the air holes 41 and water ((3 )) Is discharged to the outside.

排水流路４２は、排水孔４３と、排水通流溝４４と、排水出口４５とから構成される。
排水孔４３は、図５（ｂ）に示されるように、その一端の開口が、カソード極２３の表面に接するとともに、他端が排水通流溝４４に連結するように設けられている。これにより、排水孔４３は、カソード極２３において生成してそこに包含されている生成水（（３）式参照）を、毛細管現象により吸い上げて、排水通流溝４４に導くように機能する。
排水通流溝４４は、複数の排水孔４３の他端を一本に集結させて、排水出口４５に連結するように設けられている。これにより排水通流溝４４は、個々の排水孔４３において吸い上げられた生成水を集めて排水出口４５に導いて、カソード集電板４０の外部に排出させるように機能する。 The drainage channel 42 includes a drainage hole 43, a drainage flow groove 44, and a drainage outlet 45.
As shown in FIG. 5B, the drain hole 43 is provided so that the opening at one end thereof is in contact with the surface of the cathode electrode 23 and the other end is connected to the drain passage groove 44. As a result, the drainage hole 43 functions to suck up the produced water (refer to the formula (3)) generated and contained in the cathode electrode 23 by the capillary phenomenon and guide it to the drainage flow groove 44.
The drain passage groove 44 is provided so that the other ends of the plurality of drain holes 43 are gathered together and connected to the drain outlet 45. Accordingly, the drainage flow groove 44 functions to collect the generated water sucked up in the individual drainage holes 43 and guide it to the drainage outlet 45 to be discharged to the outside of the cathode current collector plate 40.

カソード集電板４０Ｂは、アノード集電板５０（図４（ｂ）参照）と同様に、２層又は３層のいずれかで構成することができる。具体的にカソード集電板４０Ｂは、図４（ｂ）における燃料孔５３、燃料通流溝５４及び燃料注入口５５を、それぞれ排水孔４３、排水通流溝４４及び排水出口４５に置き換えたような構成とすることができる。
なお、本実施形態の排水流路４２は、図５（ｂ）に示されるように、カソード集電板４０Ｂの内部に管状路を設けて形成されているが、このような形態に限定されることはなく、カソード極２３に接するカソード集電板４０Ｂの部分が多孔質状に形成させたものであったり、毛管材を埋め込んで形成させたものであったりする。すなわち、排水流路４２はカソード集電板４０Ｂに対して、開口がカソード極２３の表面に接することにより、毛細管現象が発揮されて、生成水を吸い上げて外部に排出するように構成されていればよい。 The cathode current collector plate 40B can be composed of either two layers or three layers, similarly to the anode current collector plate 50 (see FIG. 4B). Specifically, the cathode current collector plate 40B seems to replace the fuel hole 53, the fuel flow groove 54, and the fuel injection port 55 in FIG. 4B with the drain hole 43, the drain flow groove 44, and the drain outlet 45, respectively. It can be set as a simple structure.
In addition, as shown in FIG.5 (b), although the drainage flow path 42 of this embodiment is formed by providing a tubular path inside the cathode current collector plate 40B, it is limited to such a form. In other words, the portion of the cathode current collector plate 40B that is in contact with the cathode electrode 23 may be formed in a porous shape, or may be formed by embedding a capillary material. That is, the drainage channel 42 is configured such that when the opening contacts the surface of the cathode electrode 23 with respect to the cathode current collector plate 40B, capillary action is exerted, and the generated water is sucked and discharged to the outside. That's fine.

（第３実施形態）
次に図６及び図７を参照して本発明の第３の実施形態に係る燃料電池について説明を行う。
図６に示されるように、第３実施形態に係る燃料電池１３は、第１又は第２実施形態で示される構造を有する燃料電池１１又は燃料電池１２の複数が、平面状に配列し相互に連結してなるものである（図６には、第１実施形態に係る燃料電池１１を単位にして８個が連結したものが例示されている）。このように構成されて、燃料電池１３は、単位となる燃料電池（以下、単位電池ともいう）が直列に連結されて発電による電力の供給能力が増大するものである。 (Third embodiment)
Next, a fuel cell according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 6, the fuel cell 13 according to the third embodiment includes a plurality of fuel cells 11 or fuel cells 12 having the structure shown in the first or second embodiment, arranged in a plane and mutually. 6 are connected to each other (FIG. 6 illustrates an example in which eight fuel cells 11 according to the first embodiment are connected as a unit). Thus configured, the fuel cell 13 is configured such that unit fuel cells (hereinafter also referred to as unit cells) are connected in series to increase the power supply capability by power generation.

ここで、一方向に配列している複数の単位電池を順番に枝番号を付して第１単位電池１４（１）、第２単位電池１４（２）、・・・第ｎ単位電池１４（ｎ）・・・のように規定する（ｎは自然数）（図６（ａ）中、破線で、その領域が仮想的に表されている）。
ここで、図６（ｂ）（ｃ）に示されるように、連続する枝番号の隣接する単位電池１４は、アノード集電板５０及びカソード集電板４０の裏表が交互になるように配列し、隣り合うアノード集電板５０及びカソード集電板４０が互い違いに一体化している。 Here, a plurality of unit batteries arranged in one direction are assigned branch numbers in order, and a first unit battery 14 (1), a second unit battery 14 (2),... Nth unit battery 14 ( n)... (n is a natural number) (in FIG. 6A, the area is virtually represented by a broken line).
Here, as shown in FIGS. 6B and 6C, adjacent unit cells 14 having consecutive branch numbers are arranged so that the front and back of the anode current collector plate 50 and the cathode current collector plate 40 are alternately arranged. The adjacent anode current collecting plates 50 and cathode current collecting plates 40 are alternately integrated.

すなわち、ｎを自然数として一般化すると、第ｎ単位電池１４（ｎ）のカソード集電板４０（ｎ）及び第ｎ＋１燃料電池（ｎ＋１）のアノード集電板５０（ｎ＋１）が一体化して形成されている。そして、配列した単位電池１４の群のうち始端と終端に位置する単位電池１４において単独で存在するアノード集電板５０及びカソード集電板４０（図６では、アノード集電板５０（１）及びカソード集電板４０（８））が、燃料電池１３における電力の出力端となる。
なお、この電力の出力端であるアノード集電板５０（１）及びカソード集電板４０（８）を除く部分は、被覆部材３２により被覆され、外界に対して電気的に絶縁されている。 That is, when n is generalized as a natural number, the cathode current collecting plate 40 (n) of the nth unit cell 14 (n) and the anode current collecting plate 50 (n + 1) of the (n + 1) th fuel cell (n + 1) are integrally formed. ing. Then, the anode current collector plate 50 and the cathode current collector plate 40 (in FIG. 6, the anode current collector plate 50 (1) and The cathode current collector plate 40 (8) serves as an output end of electric power in the fuel cell 13.
Note that portions other than the anode current collecting plate 50 (1) and the cathode current collecting plate 40 (8), which are the output ends of the electric power, are covered with the covering member 32 and are electrically insulated from the outside.

図７に示されるように、燃料電池１３における支持体３０は、各単位電池を構成する膜電極接合体２０（１），２０（２）・・・を個別に仕切るようにして、それらの周縁に配置されるとともに、対向するアノード集電板５０及びカソード集電板４０を電気的に絶縁状態で支持している。さらに各アノード集電板５０に設けられている燃料供給路５２（１），５２（２）・・・は連通して燃料タンク６０に接続している。 As shown in FIG. 7, the support 30 in the fuel cell 13 is configured such that the membrane electrode assemblies 20 (1), 20 (2),. The anode current collector plate 50 and the cathode current collector plate 40 facing each other are supported in an electrically insulated state. Further, the fuel supply paths 52 (1), 52 (2), etc. provided in each anode current collector plate 50 communicate with each other and are connected to the fuel tank 60.

なお、図６、図７においては、単位電池１４を電気的に直列に連結してなる燃料電池を例示したが、ｎを自然数として、第ｎ単位電池１４（ｎ）のカソード集電板４０（ｎ）及び第ｎ＋１単位電池１４（ｎ＋１）のカソード集電板４０（ｎ＋１）を一体化して形成して、第ｎ単位電池１４（ｎ）のアノード集電板５０（ｎ）及び第ｎ＋１単位電池１４（ｎ＋１）のアノード集電板５０（ｎ＋１）を一体化して形成して、単位電池１４を電気的に並列に連結してなる燃料電池とすることもできる。 6 and 7 exemplify the fuel cell in which the unit cells 14 are electrically connected in series, but the cathode current collecting plate 40 (n) of the n-th unit cell 14 (n), where n is a natural number. n) and the cathode current collecting plate 40 (n + 1) of the (n + 1) th unit cell 14 (n + 1) are integrally formed to form the anode current collecting plate 50 (n) and the (n + 1) th unit cell of the nth unit cell 14 (n). 14 (n + 1) anode current collector plates 50 (n + 1) may be formed integrally to form a fuel cell in which unit cells 14 are electrically connected in parallel.

次に図８を参照して本発明の実施形態に係る燃料電池に適用される締結部材について説明する。
締結部材８０は、電気的な絶縁材料で構成され、第１締結体８１と、第２締結体８２と、主軸体８３と、から構成されるものである。このように構成されて、締結部材８０は、燃料電池１１，１２，１３におけるアノード集電板５０、支持体３０及びカソード集電板４０の順番で積層されている積層体の周縁の部分を締結させるものである。
第１締結体８１は、アノード集電板５０の切欠５７に嵌合して、アノード集電板５０を支持するものである。第２締結体８２は、カソード集電板４０の切欠４７に嵌合して、カソード集電板４０を支持するものである。
主軸体８３は、第１締結体８１及び第２締結体８２が間隔をおいて固定されるとともに、支持体３０の切欠３７に嵌合するものである。
なお、このような締結部材８０を用いずに、アノード集電板５０、支持体３０及びカソード集電板４０は、接合面において直接的に接着される場合もある。 Next, a fastening member applied to the fuel cell according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The fastening member 80 is made of an electrically insulating material, and includes a first fastening body 81, a second fastening body 82, and a main shaft body 83. Thus configured, the fastening member 80 fastens the peripheral portion of the laminated body in which the anode current collecting plate 50, the support 30 and the cathode current collecting plate 40 in the fuel cells 11, 12, and 13 are laminated in this order. It is something to be made.
The first fastening body 81 is fitted into the notch 57 of the anode current collector plate 50 and supports the anode current collector plate 50. The second fastening body 82 is fitted into the notch 47 of the cathode current collector plate 40 and supports the cathode current collector plate 40.
The main shaft body 83 is configured such that the first fastening body 81 and the second fastening body 82 are fixed at intervals and fitted into the notch 37 of the support body 30.
In some cases, the anode current collector plate 50, the support 30, and the cathode current collector plate 40 may be directly bonded to each other without using such a fastening member 80.

次に、図９を参照して本発明の実施形態に係る電子機器の説明を行う。
本実施形態に係る電子機器９０として携帯型電話を例示している。
この電子機器９０は、電池装着部材７０（適宜、図１参照）を有し、燃料電池１１，１２，１３（図では、燃料電池１３を例示している）を電源として搭載することが可能な構成になっている。このように、電子機器９０が構成されることにより、一般に、携帯型の電子機器９０は、軽量・コンパクトであることが要求され、かつ、消費電力が大きく、長時間の連続使用が求められるところ、このような要求を満たす電源として燃料電池１１，１２，１３を採用することができる。
ここで、本発明に係る電子機器とは、図示される携帯電話に限定されず、例えば、携帯電話、ＰＤＡ、ノート型パソコン、ゲーム機器等のような屋外で使用可能な電子機器を広く含める概念である。 Next, an electronic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A mobile phone is illustrated as the electronic apparatus 90 according to the present embodiment.
This electronic device 90 includes a battery mounting member 70 (see FIG. 1 as appropriate), and can be mounted with fuel cells 11, 12, 13 (in the figure, the fuel cell 13 is illustrated) as a power source. It is configured. As described above, when the electronic device 90 is configured, the portable electronic device 90 is generally required to be lightweight and compact, consumes a large amount of power, and is required to be used continuously for a long time. The fuel cells 11, 12, and 13 can be employed as power sources that satisfy such requirements.
Here, the electronic device according to the present invention is not limited to the illustrated mobile phone, but includes a wide range of electronic devices that can be used outdoors, such as a mobile phone, a PDA, a notebook computer, a game device, and the like. It is.

以上説明したとおり、本発明に係る燃料電池は、膜電極接合体２０、カソード集電板４０及びアノード集電板５０を基本構成とする積層体により構成されるので、その厚さを薄くすることができる。
このように、燃料電池の厚さが薄く構成されることにより、軽量化が図れるとともに、発電に伴う発熱の放熱性も向上させることができる。
さらに、本発明に係る電池装着部材を電子機器に搭載すれば、電源である燃料電池を着脱自在に装着できるので、その交換が容易となる。また、本発明に係る燃料電池は、小型で簡易構造が達成されることから、製造コストを削減することが容易であり、使い捨て態様の電源として電子機器に採用することができる。 As described above, the fuel cell according to the present invention is composed of a laminated body having the membrane electrode assembly 20, the cathode current collector plate 40, and the anode current collector plate 50 as basic components. Can do.
In this way, by making the fuel cell thin, the weight can be reduced, and the heat dissipation of heat generated by power generation can be improved.
Furthermore, if the battery mounting member according to the present invention is mounted on an electronic device, a fuel cell as a power source can be detachably mounted, so that the replacement becomes easy. In addition, since the fuel cell according to the present invention is small and has a simple structure, it is easy to reduce the manufacturing cost, and it can be adopted as an electronic device as a power supply in a disposable mode.

また、これら基本構成である膜電極接合体２０、カソード集電板４０及びアノード集電板５０を支持する方法として、実施形態において支持体３０を用いているが、このような方法に限定されるものではなく、例えば、膜電極接合体２０の剛性を高くしてカソード集電板４０及びアノード集電板５０に直接接合するような方法も考えられる。
さらに、実施形態において燃料電池に燃料を供給する手段として、燃料タンク６０を燃料電池に固定させたものを例示したが、本発明に係る燃料電池は、燃料を供給する手段に限定されるものではない。本発明に係る燃料電池に燃料を供給する手段としては、このような方法に限定されるものではなく、例えば、燃料タンクが電池装着部材７０側に配置されて、燃料電池の装着／離脱に伴い、燃料供給路５２が燃料タンクに接続されるような構成をとってもよい。 In addition, the support 30 is used in the embodiment as a method for supporting the membrane electrode assembly 20, the cathode current collector plate 40, and the anode current collector plate 50, which are the basic configurations. However, the method is limited to such a method. For example, a method of increasing the rigidity of the membrane electrode assembly 20 and directly bonding it to the cathode current collector plate 40 and the anode current collector plate 50 is also conceivable.
Furthermore, in the embodiment, the fuel cell 60 is fixed to the fuel cell as the means for supplying fuel to the fuel cell. However, the fuel cell according to the present invention is not limited to the means for supplying fuel. Absent. The means for supplying fuel to the fuel cell according to the present invention is not limited to such a method. For example, the fuel tank is disposed on the cell mounting member 70 side, and the fuel cell is attached / detached. The fuel supply path 52 may be connected to the fuel tank.

また、実施形態として、図６に示すように、単位電池を８個、電気的に直列に連結させてＵ字状に折り返してなる燃料電池を示した。しかし、本発明の燃料電池はこのような形態に限定されるものではなく、複数のアノード集電板同士、複数のカソード集電板同士を連結して電気的に並列に接続させる場合もある。また、単位電池の配列の折り返しを行わず、直線的に形成する場合もあるし、複数回折り返して形成する場合もある。 Further, as an embodiment, as shown in FIG. 6, a fuel cell is shown in which eight unit cells are electrically connected in series and folded in a U shape. However, the fuel cell of the present invention is not limited to such a form, and a plurality of anode current collector plates and a plurality of cathode current collector plates may be connected and electrically connected in parallel. In addition, the arrangement of the unit cells may not be folded and may be formed linearly, or may be formed by being folded several times.

（ａ）は本発明の第１実施形態に係る燃料電池の基本構成を示す全体斜視図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る電池装着部材の概要を示す全体斜視図である。(A) is a whole perspective view which shows the basic composition of the fuel cell which concerns on 1st Embodiment of this invention, (b) is a whole perspective view which shows the outline | summary of the battery mounting member which concerns on embodiment of this invention. 第１実施形態に係る燃料電池の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a fuel cell according to a first embodiment. （ａ）は第１実施形態に係る燃料電池の縦断面図であり、（ｂ）は平面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view of the fuel cell according to the first embodiment, and (b) is a plan view. （ａ）は第１実施形態に係る燃料電池に適用されるアノード集電板の全体斜視図であり、（ｂ）はその分解斜視図である。(A) is a whole perspective view of the anode current collecting plate applied to the fuel cell according to the first embodiment, and (b) is an exploded perspective view thereof. 第２実施形態に係る燃料電池の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the fuel cell which concerns on 2nd Embodiment. （ａ）は第３実施形態に係る燃料電池の全体斜視図であり、（ｂ）は（ａ）図におけるｂ―ｂ断面図であり、（ｃ）は（ａ）図におけるｃ―ｃ断面図である。(A) is the whole perspective view of the fuel cell concerning a 3rd embodiment, (b) is a bb sectional view in (a) figure, (c) is a cc sectional view in (a) figure. It is. 第３実施形態に係る燃料電池の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the fuel cell which concerns on 3rd Embodiment. 本実施形態に係る燃料電池の周縁の一部と、この部分を締結する締結部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of periphery of the fuel cell which concerns on this embodiment, and the fastening member which fastens this part. 本発明の実施形態に係る電子機器の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of an electronic device according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１，１２，１３燃料電池
２０膜電極接合体
２１アノード極
２２電解質膜
２３カソード極
３０支持体
４０（４０Ａ、４０Ｂ）カソード集電板
４１空気孔
４２排水流路
５０アノード集電板
５０ａ第１積層板
５０ｂ第２積層板
５０ｃ第３積層板
５１排気孔
５１ａ第１ガス通過孔
５１ｂ第２ガス通過孔
５１ｃ第３ガス通過孔
５２燃料供給路
６０燃料タンク
７０電池装着部材
７２正極端子
７３負極端子
８０締結部材
８１第１締結体
８２第２締結体
８３主軸体
９０電子機器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 12, 13 Fuel cell 20 Membrane electrode assembly 21 Anode electrode 22 Electrolyte membrane 23 Cathode electrode 30 Support body 40 (40A, 40B) Cathode current collecting plate 41 Air hole 42 Drain flow channel 50 Anode current collecting plate 50a First lamination Plate 50b Second laminated plate 50c Third laminated plate 51 Exhaust hole 51a First gas passage hole 51b Second gas passage hole 51c Third gas passage hole 52 Fuel supply path 60 Fuel tank 70 Battery mounting member 72 Positive electrode terminal 73 Negative electrode terminal 80 Fastening member 81 First fastening body 82 Second fastening body 83 Spindle body 90 Electronic device

Claims

アノード極において燃料を酸化させ、カソード極において酸素を還元させて発電する膜電極接合体と、
前記膜電極接合体の前記アノード極の側に設けられ、前記酸化により発生した電子を伝達するアノード集電板と、
前記膜電極接合体の前記カソード極の側に設けられ、前記還元に用いる電子を調達するカソード集電板と、を備える燃料電池において、
前記アノード集電板は、
前記燃料を前記アノード極に供給する燃料供給路と、
前記燃料を酸化させて生成した副生成ガスを排気する排気孔と、を有することを特徴とする燃料電池。 A membrane electrode assembly for generating electricity by oxidizing fuel at the anode and reducing oxygen at the cathode;
An anode current collector plate provided on the anode electrode side of the membrane electrode assembly and transmitting electrons generated by the oxidation;
In a fuel cell comprising: a cathode current collector plate provided on the cathode electrode side of the membrane electrode assembly and procuring electrons used for the reduction;
The anode current collector plate is
A fuel supply path for supplying the fuel to the anode electrode;
An exhaust hole for exhausting a by-product gas generated by oxidizing the fuel.

前記アノード集電板は、第１積層板と、第２積層板と、第３積層板とが積層して３層で構成され、
前記第１積層板は、
前記燃料供給路の一部を形成し、前記燃料が前記アノード極の方向に向かって移動する燃料孔と、
前記排気孔の一部を形成し、前記副生成ガスが前記アノード極に対して反対方向に移動する第１ガス通過孔と、を有し、
前記第２積層板は、
前記燃料供給路の一部を形成するとともに前記燃料孔に連通し、前記燃料が前記アノード極に向かって移動する燃料通流溝と、
前記排気孔の一部を形成するとともに前記第１ガス通過孔に連通し、前記副生成ガスが前記アノード極に対して反対方向に移動する第２ガス通過孔と、を有し、
前記第３積層板は、
前記排気孔の一部を形成するとともに前記第２ガス通過孔に連通し、前記副生成ガスが前記アノード極に対して反対方向に移動する第３ガス通過孔を有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。 The anode current collector plate is composed of three layers in which a first laminate plate, a second laminate plate, and a third laminate plate are laminated,
The first laminate is
A fuel hole that forms part of the fuel supply path and in which the fuel moves toward the anode;
A first gas passage hole that forms a part of the exhaust hole and in which the by-product gas moves in a direction opposite to the anode electrode,
The second laminate is
A fuel flow groove that forms a part of the fuel supply path and communicates with the fuel hole, and in which the fuel moves toward the anode;
A second gas passage hole that forms a part of the exhaust hole and communicates with the first gas passage hole so that the by-product gas moves in a direction opposite to the anode electrode,
The third laminate is
A part of the exhaust hole is formed and communicated with the second gas passage hole, and the by-product gas has a third gas passage hole that moves in the opposite direction with respect to the anode electrode. The fuel cell according to claim 1.

前記第１積層板、前記第２積層板及び前記第３積層板のうちいずれか二つの隣接するもの同士が一体化して作製され、前記アノード集電板は２層で構成されることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池。 Any two adjacent ones of the first laminated plate, the second laminated plate, and the third laminated plate are integrally manufactured, and the anode current collector plate is composed of two layers. The fuel cell according to claim 2.

前記カソード集電板は、
前記酸素を前記カソード極に供給する空気孔と、
前記酸素を還元させて生成した副生成水を排水する排水流路と、を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池。 The cathode current collector plate is
An air hole for supplying the oxygen to the cathode electrode;
The fuel cell according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a drainage channel that drains by-product water generated by reducing the oxygen.

前記カソード集電板は、２層又は３層のいずれかで構成されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池。 5. The fuel cell according to claim 4, wherein the cathode current collector plate is formed of either two layers or three layers.

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の燃料電池の複数が平面状に配列し相互に連結してなる燃料電池において、
一方向に配列している複数の前記燃料電池を順番に第１燃料電池、第２燃料電池、・・・第ｎ燃料電池（ｎは自然数）とした場合、
第ｎ燃料電池のカソード集電板及び第ｎ＋１燃料電池のアノード集電板が一体化して形成されていることを特徴とする燃料電池。 A fuel cell in which a plurality of the fuel cells according to any one of claims 1 to 5 are arranged in a plane and connected to each other.
When the plurality of fuel cells arranged in one direction are sequentially designated as a first fuel cell, a second fuel cell, ... an nth fuel cell (n is a natural number),
A fuel cell, wherein a cathode current collector plate of an nth fuel cell and an anode current collector plate of an (n + 1) th fuel cell are integrally formed.

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の燃料電池の複数が平面状に配列し相互に連結してなる燃料電池において、
一方向に配列している複数の前記燃料電池を順番に第１燃料電池、第２燃料電池、・・・第ｎ燃料電池（ｎは自然数）とした場合、
第ｎ燃料電池のカソード集電板及び第ｎ＋１燃料電池のカソード集電板が一体化して形成され、
第ｎ燃料電池のアノード集電板及び第ｎ＋１燃料電池のアノード集電板が一体化して形成されていることを特徴とする燃料電池。 A fuel cell in which a plurality of the fuel cells according to any one of claims 1 to 5 are arranged in a plane and connected to each other.
When the plurality of fuel cells arranged in one direction are sequentially designated as a first fuel cell, a second fuel cell, ... an nth fuel cell (n is a natural number),
The cathode current collector plate of the nth fuel cell and the cathode current collector plate of the (n + 1) th fuel cell are integrally formed,
An anode current collector plate of an nth fuel cell and an anode current collector plate of an (n + 1) th fuel cell are integrally formed.

前記膜電極接合体の周縁に配置されるとともに、前記アノード集電板及び前記カソード集電板を電気的に絶縁状態で支持する支持体を有することを特徴とする請求項１から請求項７に記載の燃料電池。 8. The apparatus according to claim 1, further comprising a support body that is disposed at a peripheral edge of the membrane electrode assembly and supports the anode current collector plate and the cathode current collector plate in an electrically insulated state. 9. The fuel cell as described.

前記アノード集電板、前記支持体、前記カソード集電板の順番で積層されている積層体の周縁の部分を締結させる締結部材を備え、
この締結部材は、
前記アノード集電板に嵌合する第１締結体と、
前記カソード集電板に嵌合する第２締結体と、
前記第１締結体及び前記第２締結体が間隔をおいて固定される主軸体と、を有することを特徴とする請求項８に記載の燃料電池。 A fastening member that fastens a peripheral portion of the laminate that is laminated in the order of the anode current collector, the support, and the cathode current collector;
This fastening member is
A first fastening body fitted to the anode current collector plate;
A second fastening body fitted to the cathode current collector plate;
The fuel cell according to claim 8, further comprising: a main shaft body on which the first fastening body and the second fastening body are fixed at an interval.

請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の燃料電池を着脱自在に装着する電池装着部材において、
前記カソード集電板に接触して電気的に接続される正極端子と、
前記アノード集電板に接触して電気的に接続される負極端子と、を有することを特徴とする電池装着部材。 A battery mounting member for detachably mounting the fuel cell according to any one of claims 1 to 9,
A positive electrode terminal which is in contact with and electrically connected to the cathode current collector;
And a negative electrode terminal electrically connected in contact with the anode current collector plate.

請求項１０に記載の電池装着部材を搭載する電子機器。 The electronic device carrying the battery mounting member of Claim 10.