JP2009016244A - 燃料電池および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池1は、発電部10と、燃料タンク11と、燃料供給部(ポンプ)12と、燃料気化部13とを備えている。発電部10は、接合体19をセルプレート15とセルプレート21とにより挟み込んだ構成となっている。接合体19は、電解質膜17を間にしてアノード電極16とカソード電極18とが対向配置されたものである。特に、燃料供給部12と燃料気化部13とは、一体的に設けられ、これらに埋設されたノズル部14によって接続されている。燃料タンク11に収容された燃料は、燃料供給部12によって発電部10の状態に応じて汲み上げられたのち、燃料気化部13により気化され、発電部10側へ供給される。
【選択図】図1
Description
CH3OH+H2O → CO2+6H++6e− …………(1)
6H++(3/2)O2+6e-→ 3H2O …………(2)
CH3OH+(3/2)O2→ CO2+2H2O …………(3)
図4は、本発明の変形例1に係る燃料電池2の概略構成を表すものである。この燃料電池2は、燃料供給部23と、燃料気化部13に埋設されたノズル部24との構成以外は、上記実施の形態で説明した燃料電池1と同一の構成を有している。よって、対応する構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
図5は、本発明の変形例2に係る燃料電池3の概略構成を表すものである。この燃料電池2は、燃料供給部23と、ノズル部24の構成と、封止部22の代わりに熱伝導部32が設けられていること以外は、上記実施の形態で説明した燃料電池1と同一の構成を有している。なお、燃料供給部23およびノズル部24の構成については上記変形例1で説明した燃料電池2と同様のものとなっている。よって、燃料電池1および燃料電池2と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
実施例1として、図1および図2に示した燃料電池1を作製した。但し、アノード電極16およびカソード電極18としては、寸法が15mm×15mmのものを用いた。また、燃料供給部12として、厚み0.7mmのSUS圧電体支持樹脂部12b(圧電体12aを含む)、燃料気化部13として、厚み0.3mmのSUSプレートを用い、ノズル部14としては口径0.3mmの噴出口を有するものを用いた。また、液体燃料としては試薬特級メタノール(和光純薬製)、燃料気化部13上には、多孔質PPシート20μmを形成した。なお、発電部10としては、図2に示したように、6つの接合体19が縦に2列、横に3列で平面配置され、これらの接合体19が電気的に直列接続(コの字型に接続)されたものを用いた。
実施例2として、図4に示した燃料電池2を作製した。但し、実施例2では、接合体19ごとに設けられたノズル部24の噴出口の口径を0.3mmとし、燃料気化部13および圧電体支持プレート12dをエッチング加工と拡散接合技術とを組み合わせて一体化した厚み0.5mmのSUSプレートを用いたこと以外は、上記実施例1と同様の構成条件とした。
実施例3として、図5に示した燃料電池3を作製した。但し、実施例3では、発電部10と燃料気化部13とを、厚み0.2mmのアルミニウムからなる熱伝導部32によって接合させたこと以外は、上記実施例1と同様の構成条件とした。このようにして作製した実施例2の燃料電池2および実施例3の燃料電池3について、上記実施例1と同様の条件で、厚みの測定および発電試験を行った。これら実施例2および実施例3の結果を、実施例1の結果と共に図8および表1に示す。
実施例1〜3の比較例1として、図6に示した燃料電池100を作製した。燃料電池100は、燃料タンク110、多孔質体111、燃料気化部112、封止部113、および発電部119を備えており、発電部119は、ガスケット114、アノード電極115、電解質膜116、カソード電極117およびセルプレート118から構成されている。この燃料電池100では、燃料タンク110に収容された液体燃料が多孔質体111の毛管力によって吸い上げられ、燃料気化部112によって気化されたのち、発電部119に供給されるようになっている。但し、燃料供給部12の代わりに、ポリエステル系繊維を束ねた芯材よりなる多孔質体111を用いたこと以外は、上記実施例1と同様の構成(材料、厚み)とした。
また、比較例2として、図7に示した燃料電池200を作製した。燃料電池200は、燃料タンク210、燃料供給部211、ジョイント部212、燃料気化部213、封止部214、および発電部220を備えており、発電部220は、ガスケット215、アノード電極216、電解質膜217、カソード電極218およびセルプレート219から構成されている。また、燃料供給部211と燃料気化部213とはジョイント部212を介して接続された構成、すなわち、燃料供給部211と燃料気化部213とが一体化されておらず、ジョイント部212の内部に設けられたノズル部212aによって燃料の輸送が行われる。この燃料電池200では、燃料タンク210に収容された液体燃料が燃料供給部211によって汲み上げられ、燃料気化部213によって気化されたのち、発電部220に供給されるようになっている。但し、厚み2mmのジョイント部212によって燃料供給部211と燃料気化部213とが接続されていること以外は、上記実施例1と同様の構成(材料、厚み)とした。
Claims (7)
- 電解質膜を間にして一対の電極が対向配置された発電部と、
液体燃料を収容する燃料タンクと、
前記燃料タンクから前記発電部側へ前記液体燃料を供給すると共に、その供給量が調節可能となっている燃料供給部と、
前記燃料供給部によって供給された液体燃料を気化させる燃料気化部とを備え、
前記燃料供給部と前記燃料気化部とは一体的に設けられている
ことを特徴とする燃料電池。 - 前記燃料供給部は、圧電体を含むものである
ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池。 - 前記発電部が複数配置してなり、これら発電部が電気的に直列接続されている
ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池。 - 前記燃料供給部および前記燃料気化部から前記発電部側へ燃料を輸送するための流路を備え、
前記流路は、前記複数の発電部ごとに設けられている
ことを特徴とする請求項3記載の燃料電池。 - 前記燃料気化部と前記発電部側とを接続するための熱伝導部材を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池。 - 前記燃料供給部の厚みと前記燃料気化部の厚みとの合計が2mm以内である
ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池。 - 燃料電池を内蔵する電子機器であって、
前記燃料電池は、
電解質膜を間にして一対の電極が対向配置された発電部と、
液体燃料を収容する燃料タンクと、
前記燃料タンクから前記発電部側へ前記液体燃料を供給すると共に、その供給量が調節可能となっている燃料供給部と、
前記燃料供給部によって供給された液体燃料を気化させる燃料気化部とを備え、
前記燃料供給部と前記燃料気化部とが一体的に設けられている
ことを特徴とする電子機器。
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