WO2007110956A1 - Cartridge for fuel cell, process for producing the same, and fuel cell system - Google Patents

Cartridge for fuel cell, process for producing the same, and fuel cell system Download PDF

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WO2007110956A1
WO2007110956A1 PCT/JP2006/306544 JP2006306544W WO2007110956A1 WO 2007110956 A1 WO2007110956 A1 WO 2007110956A1 JP 2006306544 W JP2006306544 W JP 2006306544W WO 2007110956 A1 WO2007110956 A1 WO 2007110956A1
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WO
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fuel cell
elastic layer
cell cartridge
layer
elastic
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PCT/JP2006/306544
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French (fr)
Japanese (ja)
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Fumio Takei
Akio Yano
Original Assignee
Fujitsu Limited
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
    • H01M8/04208—Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a fuel cell cartridge, a manufacturing method thereof, and a fuel cell system, and more particularly to a simple and inexpensive fuel cell cartridge, a manufacturing method thereof, and a fuel cell system using the fuel cell cartridge.
  • Lithium-ion batteries have achieved high driving voltage and battery capacity at the beginning of commercialization, and their performance has been improved with the progress of portable information devices.
  • a fuel cell has attracted attention as a new energy device that replaces a lithium ion battery.
  • supplying fuel to the negative electrode generates electrons and protons, and electricity is generated by reacting the generated protons with oxygen supplied to the positive electrode.
  • the fuel of the fuel cell is stored in a fuel cell cartridge provided separately from the power generation unit.
  • a fuel cell cartridge provided separately from the power generation unit.
  • a powerful fuel cell cartridge has been proposed in, for example, Patent Documents 1 and 2.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-319388
  • Patent Document 2 JP 2005-29046 A
  • the proposed fuel cell cartridge is largely a large-scale supply of fuel to the power generation section using a pump or the like, and is small in size, light weight and low cost. The request could not be satisfied.
  • An object of the present invention is to provide a simple and inexpensive fuel cell cartridge, a method for producing the same, and a fuel cell system using the fuel cell cartridge.
  • a fuel cell cartridge comprising: a storage portion made of an elastic body that stores liquid fuel; and a separator provided inside the storage portion.
  • a fuel cell system that generates power with liquid fuel, a storage portion having elastic body force for storing liquid fuel; and a separator provided inside the storage portion
  • a fuel cell system is provided, which is connected to a fuel cell cartridge having the above structure and is supplied with a liquid fuel stored in the fuel cell cartridge.
  • a fuel is connected between the first elastic layer and a peripheral portion of the first elastic layer, and between the first elastic layer.
  • the second elastic body layer forming a space for storing water, a region of the first elastic body layer excluding the peripheral portion, and a region of the second elastic body layer excluding the peripheral portion. It has a separator provided, and a tube attached so that one end reaches a space formed between the first elastic layer and the second elastic layer.
  • a fuel cell cartridge is provided.
  • a step of placing a separator on a region excluding a peripheral portion of the first elastic body layer, the first elastic body layer, and the separator A step of providing a second elastic layer that is connected to a peripheral portion of the first elastic layer and forms a space for storing fuel between the first elastic layer and the first elastic layer; And a step of attaching a tube so that one end reaches a space formed between one elastic body layer and the second elastic body layer.
  • the peripheral edge of the first elastic layer and the peripheral edge of the second elastic layer are connected to each other, and the region excluding the peripheral edge of the first elastic layer and the first Since the non-adhesive separator is provided between the elastic layer and the region excluding the peripheral edge of the second elastic layer, the first elastic layer and the second elastic layer separated by the separator are provided.
  • Fuel can be stored in the formed space. Since the first elastic layer and the second elastic layer attempt to return to the state before the fuel is stored, the fuel is discharged to the outside through the tube with a certain pressure. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a simple and inexpensive fuel cell cartridge capable of discharging fuel at a certain pressure without using a large component such as a pump.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a fuel cell system.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view showing a fuel cell cartridge according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph showing the discharge characteristics of the fuel cell cartridge according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a process diagram (part 1) showing the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a process diagram (part 2) illustrating the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a process diagram (part 3) illustrating the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a process diagram (part 4) showing the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fuel cell cartridge according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a process diagram (part 1) showing a method for producing a fuel cell cartridge according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows a method of manufacturing a fuel cell cartridge according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a process diagram (part 3) illustrating the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a process diagram (part 4) showing the method for producing the fuel cell cartridge according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a process diagram (part 5) illustrating the method for producing the fuel cell cartridge according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view showing a fuel cell cartridge according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view showing a cartridge for a fuel cell according to a modification (Part 1) of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a plan view showing a fuel cell cartridge according to a modification (Part 2) of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a plan view showing a fuel cell cartridge according to a modification (Part 3) of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing the basic configuration of the fuel cell system.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view showing the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
  • the fuel cell system mainly includes a power generation unit 10 provided with a fuel chamber 12 for temporarily storing fuel, and a fuel cell cartridge for supplying fuel to the fuel chamber 12 provided in the power generation unit 10. 14 and.
  • the power generation unit 10 mainly includes a solid electrolyte layer 16, an air electrode 18 provided on one side of the solid electrolyte layer 16, and a fuel electrode 20 provided on the other side of the solid electrolyte layer 16.
  • a solid electrolyte layer 16 an air electrode 18 provided on one side of the solid electrolyte layer 16
  • a fuel electrode 20 provided on the other side of the solid electrolyte layer 16.
  • the power generation unit 10 is formed on the air electrode side current collecting layer 22 and the air electrode side current collecting layer 22.
  • a fuel chamber 12 for temporarily storing fuel is provided on the anode current collector layer 24.
  • the fuel electrode 20 includes a fuel electrode catalyst layer 21 and a fuel electrode side current collecting layer 24.
  • the fuel electrode 20 is a negative electrode and is used to extract protons and electrons by oxidizing the fuel.
  • the fuel electrode catalyst layer 21 is formed by, for example, applying fine particles made of platinum or the like, carbon powder, and a polymer forming an electrolyte layer onto a porous conductive film (not shown) such as carbon paper. It is composed of equal things.
  • the fine particles applied on the porous conductive film are not limited to platinum or the like.
  • fine particles of an alloy composed of platinum and a transition metal such as ruthenium may be used.
  • TEC61E54 which is a platinum-ruthenium alloy supported catalyst manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd. can be used.
  • the fuel electrode side current collector layer 24 is for efficiently extracting electrons generated in the fuel electrode catalyst layer 21.
  • a material of the fuel electrode side current collecting layer 21 for example, a metal mesh made of stainless steel or nickel can be used.
  • the air electrode 18 includes an air electrode catalyst layer 19 and an air electrode side current collecting layer 22.
  • the air electrode 18 is a positive electrode, and generates ions generated by reducing oxygen, electrons, protons and water generated at the fuel electrode.
  • the air electrode catalyst layer 19 is formed by, for example, applying fine particles made of platinum or the like, carbon powder, and a polymer forming an electrolyte layer onto a porous conductive film (not shown) such as carbon paper. It is composed of equal things.
  • the fine particles applied on the porous conductive film are not limited to platinum or the like.
  • fine particles of an alloy composed of platinum and a transition metal such as ruthenium may be used.
  • TEC10E50E which is a platinum-supported catalyst manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd., can be used.
  • the air electrode side current collector layer 22 is for efficiently supplying electrons to the air electrode catalyst layer 21.
  • a metal mesh made of stainless steel, nickel or the like is used as the material of the air electrode side current collecting layer 22.
  • the air electrode side current collecting layer 22 has a structure in which air (oxygen) can be introduced by natural diffusion! /, For example, a void or the like is formed in the air electrode side current collecting layer 22 It is desirable that
  • the solid electrolyte layer 16 is a path for transporting protons generated in the fuel electrode 20 to the air electrode 18, and is made of an ionic conductor having no electronic conductivity.
  • a perfluorosulfonic acid polymer can be used as a material for the solid electrolyte layer 16.
  • a perfluorosulfonic acid polymer can be used as a material for the solid electrolyte layer 16.
  • Nafion registered trademark
  • DuPont can be used as a powerful perfluorosulfonic acid polymer.
  • Nafion NF117 which is a partially fluorinated solid electrolyte manufactured by DuPont, can be used as the solid electrolyte layer 16.
  • the fuel stored in the fuel chamber 12 is supplied to the fuel electrode 20 by flow, diffusion, or the like.
  • the fuel chamber 12 is connected to the fuel chamber 12 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view showing the fuel cell cartridge 14 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 (a) is a cross-sectional view showing a state where fuel is not stored (filled) in the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
  • FIG. 2 (b) is a cross-sectional view showing a state in which fuel is stored in the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
  • FIG. 2 (c) is a plan view showing the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
  • the separator 28 is made of a material that does not adhere to the second elastic layer 26b described later.
  • the planar shape of the first elastic layer 26 is set to, for example, a rectangle.
  • the material of the first elastic layer 26a for example, room temperature curing type silicone rubber is used.
  • KE-1310ST which is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., can be used as a powerful silicone rubber.
  • the external dimensions of the first elastic layer 26a are, for example, 52 mm ⁇ 38 mm ⁇ 2 mm.
  • a second elastic layer 26b made of an elastic body is formed on the first elastic layer 26a and the separator 28, a second elastic layer 26b made of an elastic body is formed.
  • the peripheral portion of the first elastic layer 26a and the peripheral portion of the second elastic layer 26b Are fixed to each other.
  • the planar shape of the second elastic layer 26a is set, for example, in the same manner as the shape of the first elastic layer 26a.
  • the material of the second elastic layer 26b for example, room temperature curing type silicone rubber is used as in the case of the first elastic layer 26a.
  • a silicone rubber for example, KE-1310ST, which is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., can be used.
  • the outer dimension of the second elastic layer 26b is, for example, 52 mm ⁇ 38 mm ⁇ 2 mm.
  • the first elastic body 26a and the second elastic body 26b constitute a storage section 26 for storing liquid fuel.
  • the separator 28 is for separating the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b, more specifically, the first elastic layer 26a and the second elastic body. This is to prevent the layer 26b from being adhered to each other.
  • a non-adhesive material that is not bonded to the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b is used.
  • a material of the separator 28 for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) can be used as a material of the separator 28 for example.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the outer dimension of the separator 28 is, for example, 48 mm X 34 mm X O. 05 mm.
  • the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b are separated from each other by using the separator 28.
  • the first elastic body layers separated from each other are separated from each other. This is to make it possible to store the fuel 30 in the space formed between 26a and the second dielectric layer 26b.
  • the thicknesses of the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b are each 2 mm, for example.
  • the thickness of the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b is not limited to 2 mm.
  • the thicknesses of the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b may be appropriately set within a range of, for example, 1 to 2 mm!
  • the first elastic layer 26a or the second elastic layer 26b is provided with a tube 32 serving as a fuel flow path.
  • the tube 32 is attached so that one end thereof reaches a space formed between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b.
  • the other end of the tube 32 is located outside the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b.
  • the tube 32 is provided with a connector or the like (not shown). The connector is for connecting the fuel cell cartridge 14 to the fuel chamber 12.
  • the fuel cell cartridge 14 according to the present embodiment is constituted.
  • fuel 30, for example, methanol can be stored (filled) in the fuel cell cartridge 14.
  • the fuel 30 is filled in the fuel cell cartridge 14
  • the fuel 30 is injected through the tube 32.
  • the separator 28 can be freely deformed to some extent. Therefore, for example, one end of the tube 32 is positioned between the separator 28 and the second elastic body layer 26b, and the fuel 30 is interposed between the separator 28 and the second elastic body 26b. Even when directly injected, the separator 28 and the first elastic layer 26a are interposed between the edge of the separator 28 and the inner edges of the first and second elastic layers 26a and 26b. In the meantime, the fuel 30 is filled. Thus, the fuel 30 is stored (filled) in the fuel cell cartridge 14.
  • the fuel cell cartridge 14 can store, for example, lOcc of fuel.
  • FIG. 3 is a graph showing the discharge characteristics of the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
  • the horizontal axis indicates the volume of methanol, which is the fuel 30 filled in the fuel cell cartridge 14, and the vertical axis indicates the pressure of the fuel 30 discharged from the tube 32. Note that the concentration of fuel, that is, methanol in measuring the discharge characteristics was set to 30%.
  • the peripheral edge portion of the first elastic body layer 26a and the peripheral edge portion of the second elastic body layer 26b are fixed to each other, and the first elastic body layer 26a Since the non-adhesive separator 28 is provided between the region excluding the peripheral portion of the second elastic layer 26b and the region excluding the peripheral portion of the second elastic layer 26b, the first elastic layer 26a separated by the separator 28 is provided. And the second elastic layer 26 b can store the fuel 30. Since the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b attempt to return to the state before the fuel 30 is stored, the fuel 30 is discharged to the outside through the tube 32 with a certain pressure. Is done. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide a simple and inexpensive fuel cell cartridge 14 capable of discharging fuel at a certain pressure without using a large component such as a pump.
  • FIGS. 4 to 7 are process diagrams showing the method of manufacturing the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
  • Fig. 4 (b), Fig. 4 (d) and Fig. 4 (f) are plan views, and Fig. 4 (a), Fig. 4 (c) and Fig. 4 (e) are shown in Fig. 4 (b), Fig. 4 (d) and Fig. 4 (f) are cross-sectional views along line A- o Fig. 5 (b), Fig. 5 (d) and Fig. 5 (f) are plan views, and Fig. 5 (a), FIGS.
  • FIGS. 5 (c) and 5 (e) are cross-sectional views taken along line A— of FIGS. 5 (b), 5 (d) and 5 (f), respectively.
  • Fig. 6 (b), Fig. 6 (d) and Fig. 6 (f) are plan views, and Fig. 6 (a), Fig. 6 (c) and Fig. 6 (e) are respectively shown in Fig. 6 (b),
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line A-- in FIGS. 6 (d) and 6 (f).
  • 7 (a) and 7 (b) are cross-sectional views.
  • a support substrate 34 is prepared.
  • the support substrate 34 is for molding the fuel cell cartridge 14 in combination with a lower frame 36 and the like which will be described later.
  • the support substrate 34 constitutes a part of a mold for molding the fuel cell cartridge 14.
  • a lower frame 36 that is a frame-shaped jig is placed on the support substrate 34.
  • the lower frame 36 is for molding the fuel cell cartridge 14 in combination with an upper frame described later.
  • the lower frame 36 constitutes a part of a mold for molding the fuel cell cartridge 14.
  • the inner dimension of the lower frame 36 is, for example, 52 mm X 38 mm.
  • the height of the lower frame 36 is 2 mm, for example.
  • stainless steel such as SUS-304 and SUS-316 can be used.
  • tool steel such as SK3 and SKD11 may be used.
  • a metal material such as aluminum, copper, or brass may be used.
  • heat-resistant plastics such as polysulfone, polyethersulfone, polyetherketone, phenol resin, epoxy resin, etc. should be used.
  • a material for forming the first elastic layer 26a is prepared.
  • silicone rubber is used for the first elastic layer 26a.
  • liquid silicone rubber is used as a material for forming the first elastic layer 26a.
  • KE-1310ST which is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • KE-1310ST which is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • a curing agent for KE-1310ST for example, cat-1310ST manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used.
  • KE-1310ST as the silicone rubber V, perform the following operations. First, for example, mix cat-1310ST at a ratio of 10% to 15 g of KE-1310ST. Next, bubbles generated during mixing are removed (defoaming). Next, the mixed liquid is stirred.
  • the liquid elastic material formed in this way is poured into a region inside the lower frame 36 (see FIGS. 4 (e) and 4 (f)).
  • the elastic material 25a is injected into the inner region of the lower frame 36.
  • the elastic material 25a becomes the first elastic layer 26a.
  • a first top plate 38 which is a plate-shaped jig, is placed on the lower frame 36 into which the elastic material 25a is injected. Place.
  • the first top plate 38 is for flattening the surface of the elastic material 25a injected into the inside of the lower frame 36.
  • the first top plate 38 constitutes a part of a mold for forming the first elastic body layer 25a.
  • a non-adhesive material that is not bonded to the elastic material 25a is used.
  • the first top For example, fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or perfluoroalkoxy (PFA) is used as the material of the base 38.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PFA perfluoroalkoxy
  • polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene may be used.
  • a surface of a stainless steel such as SUS-304 or SUS-316 coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • a tool steel surface such as SK3 or SKDll coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used.
  • the first top plate 38 may be made of a material such as aluminum, copper, or brass coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE)!
  • the weight applied to the first top plate 38 is, for example, 300 g.
  • the heat treatment temperature is, for example, 60 ° C.
  • the heat treatment time is, for example, 20 minutes.
  • the elastic material 25a is cured.
  • the elastic body material 25a is cooled at room temperature, and the first top plate 38 is removed.
  • the first elastic layer 26a made of the elastic material 25a is formed.
  • the first elastic layer 26a is irradiated with ultraviolet rays using, for example, a high-pressure mercury lamp. Irradiating the first elastic body layer 26a with ultraviolet rays removes impurities such as oils and the like adhering to the surface of the first elastic body layer 26a, which may hinder adhesion, and the first elastic body layer 26a. This is to promote the surface activity of the layer 26a.
  • the conditions for irradiating ultraviolet rays are, for example, as follows.
  • the intensity of the ultraviolet lamp is, for example, about 160 WZcm.
  • the distance between the ultraviolet lamp and the first elastic layer 26a is, for example, about 10 cm.
  • a separator 28 is placed in the center.
  • a material for the separator 28 a non-adhesive material that does not adhere to the first elastic layer 26a is used.
  • a material for the separator 28 for example, polytetrafluoroethylene. (PTFE) can be used.
  • the outer dimension of the separator 28 is, for example, 48 mm X 34 mm X O. 05 mm.
  • the upper frame 40 which is a frame-shaped jig, is placed on the lower frame 36.
  • the shape of the upper frame 40 is the same as the shape of the lower frame 36.
  • the upper frame 40 is for molding the fuel cell cartridge 14 in combination with the lower frame 36 and the like. In other words, the upper frame 40 constitutes a part of a mold for molding the fuel cell force cartridge 14.
  • a material for forming the second elastic layer 26b is prepared.
  • the second elastic layer 26b for example, silicone rubber is used in the same manner as the first elastic layer 26a.
  • liquid silicone rubber is used in the same manner as the material for forming the first elastic layer 26a.
  • the powerful liquid silicone rubber for example, KE-1310ST, which is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., can be used as described above.
  • the curing agent for KE-1310ST for example, cat-1310ST manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used as described above.
  • KE-1310ST is used as the silicone rubber, the following operations are performed as described above. First, for example, cat-1310ST is mixed with 15 g of KE-1310ST at a ratio of 10%. Next, the foam generated during mixing is removed (defoaming). Next, the mixed liquid is stirred.
  • the liquid elastic material formed in this way is poured into the area inside the upper frame 40 (see FIGS. 6 (a) and 6 (b)).
  • the elastic material 25b is injected into the region inside the upper frame 40.
  • the elastic body material 25b becomes the second elastic body layer 26b.
  • a second top plate 42 which is a plate-shaped jig, is placed on the upper frame 40 into which the elastic material 25b has been injected. Place.
  • the second top plate 42 is for flattening the surface of the elastic material 25b injected inside the upper frame 40.
  • the second top plate 42 constitutes a part of a mold for forming the fuel cell cartridge 14.
  • a non-adhesive material that is not bonded to the elastic material 25b is used.
  • the material of the second top plate 42 for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoro Fluororesin such as alkoxy (PFA: Per Fluoro Alkoxy) is used.
  • polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene may be used.
  • a stainless steel surface such as SUS-304 or SUS-316 coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used.
  • a tool steel surface such as SK3 or SKDll coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used.
  • the second top plate 42 may be made of a material such as aluminum, copper, or brass coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE)!
  • the weight applied to the second top plate 42 is, for example, 300 g.
  • the heat treatment temperature is, for example, 60 ° C.
  • the heat treatment time is, for example, 20 minutes.
  • the elastic material 25b is cured.
  • the second elastic layer 26b made of the elastic material 25b is formed (see FIGS. 6E and 6F).
  • the first elastic body layer 26a or the second elastic body layer 26b is provided with a separator 28 to form a hole 44 reaching the region ( (See Figure 7 (a)).
  • the tube 32 that becomes the flow path of the fuel 30 is attached. Specifically, one end force of the tube 32 is located in a region between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b separated by the separator 28, and the other end of the tube 32 is disposed. The tube 32 is attached so that the portion is located outside the first and second elastic layers 26a and 26b (see FIG. 7 (b)).
  • the material of the tube 32 for example, tubular stainless steel is used.
  • a material for bonding the tube 32 to the first elastic layer 26a or the second elastic layer 26b is prepared.
  • the adhesive for example, silicone rubber is used in the same manner as the material of the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b.
  • liquid silicone rubber is used in the same manner as the material of the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b.
  • a powerful liquid silicone rubber for example, Shin-Etsu KE-1310ST, a silicone rubber manufactured by Chemical Industry Co., Ltd., can be used.
  • As the curing agent for KE-1310ST for example, cat-1310ST manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used as described above.
  • KE-1310ST is used as the silicone rubber
  • the following operations are performed in the same manner as above. First, for example, 15% KE-1310ST is mixed with cat-1310ST at a rate of 10%. Next, bubbles generated during mixing are removed (defoaming). Next, the mixed liquid is stirred. Next, the liquid thus obtained is applied to the portion where the tube 32 is inserted.
  • the heat treatment temperature is, for example, 120 ° C.
  • the heat treatment time is 120 minutes, for example.
  • the first elastic layer 26a, the second elastic layer 26, and the like are cooled at room temperature.
  • a connector or the like (not shown) is attached to the tube 32.
  • the connector is for connecting the fuel cell cartridge to the fuel chamber.
  • the fuel cell cartridge according to the present embodiment is manufactured.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
  • the same components as those of the fuel cell cartridge and the manufacturing method thereof according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • the main feature of the fuel cell cartridge according to the present embodiment is that an edge having a circular cross section is formed on the periphery of the separator 28a.
  • FIG. 8 (b) is a cross-sectional view taken along the line A—A ′ of FIG. 8 (a).
  • An edge having a circular cross section is formed on the periphery of the separator 28a (see FIG. 8B). More specifically, the radius R of the circular border formed on the periphery of the separator 28a is set to 0.5 mm, for example. The thickness t of the separator 28a in the region other than the peripheral edge is set to 0.05 mm, for example.
  • the peripheral edge of the separator 28a is formed with an edge having a circular cross section for the following reason.
  • the separator 28a when the separator 28a is simply formed in a plate shape, the fuel cell cartridge 14 When the fuel 30 is injected into the fuel cell cartridge 14 and the pressure inside the fuel cell cartridge 14 becomes relatively high, the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b may peel off. It was.
  • the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b are fixed to each other.
  • the cross-sectional shape of the inner edge portion is round corresponding to the peripheral shape of the separator 28a.
  • the shape of the cross section of the inner edge of the portion where the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b are fixed is round, the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b As a result, the fuel cell cartridge 14a can be provided with high reliability.
  • the pressure resistance of the fuel cell cartridge 14a was 40 kPa at the maximum.
  • the pressure resistance test of the fuel cell cartridge 14a was performed by gradually injecting fuel into the fuel cell cartridge 14 and obtaining a limit pressure at which the fuel cell cartridge 14 would not crack.
  • the maximum withstand pressure was 25 kPa.
  • the cross-sectional shape of the inner edge portion of the portion where the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b are fixed is round. Therefore, the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b can be prevented from being separated from each other, and a highly reliable fuel cell cartridge 14a can be provided.
  • FIGS. 9 to 13 are process diagrams showing the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
  • Fig. 9 (b), Fig. 9 (d) and Fig. 9 (f) are plan views, and Fig. 9 (a), Fig. 9 (c) and Fig. 9 (e) are respectively shown in Fig. 9 (b),
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line A— of FIGS. 9 (d) and 9 (f).
  • Fig. 10 (b) is a plan view, and Fig. 10 (a) is a cross-sectional view taken along line A- in Fig. 10 (b). .
  • FIG. 10 (c) is an enlarged view of a portion surrounded by a circle in FIG. 10 (a).
  • Fig. 11 (b), 011 (d) and Fig. 11 (f) are plan views, and Fig. 11 (a), Fig. 11 (c) and Fig. 11 (e) are ll (b) respectively.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line A in FIGS. 11 (d) and 11 (f).
  • 12 (b) and 12 (d) are plan views, and FIG. 12 (a) and FIG. 12 (c) are cross-sectional views taken along line AA ′ in FIGS. 12 (b) and 12 (d), respectively.
  • FIG. 13A and FIG. 13B are cross-sectional views. The same components as those in the fuel cell cartridge and the manufacturing method thereof according to the first or second embodiment shown in FIG. 1 to FIG.
  • the first top plate 38a is formed with irregularities on the surface of the first top plate 38a that is in contact with the elastic body material 25a.
  • the formed irregularities 46 are used to form irregularities on the surface of the first elastic layer 26a, thereby improving the adhesion between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. Has the main features.
  • a first top plate 38a is prepared in which irregularities 46 are formed on one surface that is in contact with the elastic material 25a (see FIG. 10C).
  • the surface roughness (arithmetic mean roughness) Ra on one surface of the first top plate 38a is, for example, about 20 m.
  • one surface of the first top plate 38a is processed using sandblast, it is possible to set one surface of the first top plate 38a to such a surface roughness Ra.
  • the first top plate 38a is placed on the lower frame 36 into which the elastic material 25a has been injected.
  • the first top plate 38a is placed on the lower frame 36, one surface of the first top plate 38a where the irregularities are formed is in contact with the surface of the elastic material 25a. Then, the first top plate 38a is placed.
  • the first top plate 38a is used to flatten the surface of the elastic material 25a injected into the lower frame 36 and to form irregularities on the surface of the elastic material 25a. is there.
  • a non-adhesive material that is not bonded to the elastic material 25a is used.
  • a fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or perfluoroalkoxy (PFA) is used.
  • the first top plate 38a As a material of the first top plate 38a, a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene may be used. Alternatively, the first top plate 38a may be made of a stainless steel such as SUS-304 or SUS-316 coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE). Good. Further, as the material of the first top plate 38a, a tool steel surface such as SK3 or SKD11 coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used. Alternatively, the first top plate 38a may be made of a material such as aluminum, copper or brass coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE)!
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the weight applied to the first top plate 38a is, for example, 300 g.
  • the heat treatment temperature is, for example, 60 ° C.
  • the heat treatment time is, for example, 20 minutes.
  • the elastic material 25a is cured.
  • the elastic material 25a is cooled at room temperature, and the first top plate 38a is removed.
  • the first elastic layer 26a made of the elastic material 25a is formed.
  • Concavities and convexities are formed on the surface of the first elastic body layer 26a corresponding to the concavities and convexities 46 (see FIG. 10C) formed on one surface of the first top plate 38a. ! Speak.
  • the first elastic layer 26a is irradiated with ultraviolet rays using, for example, a high-pressure mercury lamp.
  • the conditions for irradiating ultraviolet rays are as follows, for example.
  • the intensity of the UV lamp is, for example, about 160 WZcm.
  • the distance between the ultraviolet lamp and the first elastic layer 26a is, for example, about 10 cm.
  • the ultraviolet rays are irradiated while moving the first inorganic layer 26a at a speed of lmZ.
  • a separator 28 is placed in the center.
  • the separator 28a described above in the second embodiment is mounted on the first elastic body layer 26a. Please put it.
  • the upper frame 40 which is a frame-shaped jig, is placed on the lower frame 36.
  • a material for forming the second elastic layer 26b is prepared.
  • the second elastic layer 26b for example, silicone rubber is used in the same manner as the first elastic layer 26a.
  • liquid silicone rubber is used in the same manner as the material for forming the first elastic layer 26a.
  • the powerful liquid silicone rubber for example, KE-1310ST, which is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., can be used as described above.
  • the curing agent for KE-1310ST for example, cat-1310ST manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used as described above.
  • KE-1310ST is used as the silicone rubber, the following operations are performed as described above. First, for example, cat-1310ST is mixed with 15 g of KE-1310ST at a ratio of 10%. Next, the foam generated during mixing is removed (defoaming). Next, the mixed liquid is stirred.
  • the thus formed liquid elastic material is poured into the inner region of the upper frame 40 (see Fig. 11 (e) and Fig. 1 (f)).
  • the elastic material 25b is injected into the region inside the upper frame 40.
  • the elastic body material 25b becomes the second elastic body layer 26b.
  • the second top plate 42 which is a plate-shaped jig, is placed on the upper frame 40 into which the elastic material 25b has been injected. Is placed.
  • the weight for the second top plate is, for example, 300g.
  • the heat treatment temperature is, for example, 60
  • the heat treatment time is, for example, 20 minutes.
  • the elastic material 25b is cured.
  • the second elastic layer 26b made of the elastic material 25b is formed (see FIGS. 12 (c) and 12 (d)).
  • the second elastic layer 26b is formed on the first elastic layer 26a having the irregularities formed on the surface. Therefore, the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26 Good adhesion to b can be obtained.
  • the subsequent manufacturing method of the fuel cell cartridge is the same as the manufacturing method of the fuel cell cartridge described above with reference to Figs. 13 (a
  • the fuel cell cartridge 14b according to the present embodiment is manufactured.
  • the maximum withstand pressure was 25 kPa.
  • the second elastic layer 26b is formed on the first elastic layer 26a having the irregularities formed on the surface, the first elastic layer 26a and the first elastic layer 26a Adhesion with the second elastic layer 26b can be improved. Therefore, it is possible to prevent the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b from being separated from each other, and to provide a more reliable fuel cell cartridge 14b.
  • FIG. 14 is a plan view showing the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
  • the same components as those of the fuel cell cartridge and the manufacturing method thereof according to the first to third embodiments shown in FIGS. 1 to 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.
  • the fuel cell cartridge 14c according to the present embodiment is mainly characterized in that a cut 48 is formed in the separator 28b.
  • a separator 28b for separating the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b is formed therebetween.
  • a material for the separator 28b for example, a film made of polyethylene terephthalate (PET) is used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the thickness of the separator 28b is about 100 m. Degree.
  • a cut 48 is formed in the separator 28b.
  • the cut 48 is formed in a region excluding the peripheral portion of the separator 28b, that is, in the central portion.
  • the cut 48 is formed in a cross shape. More specifically, the linear cut 48a of 3 Omm and the straight cut 48b of 25mm are formed so as to intersect each other.
  • the cuts 48 are formed in the separator 28b for the following reason.
  • the separator when a relatively hard material is used as the separator material, the separator is relatively difficult to deform. Therefore, when the fuel is injected into the fuel cell cartridge, the first separator is used. In some cases, the elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b gradually bite into a portion where they are fixed. When force is applied, the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b cause separation from each other.
  • the separator 28b since the cut 48 is formed in the separator 28b, the separator 28b is freely deformed when the fuel 30 is injected into the fuel cell cartridge 14c. Therefore, in the present embodiment, when the fuel 30 is injected into the fuel cell cartridge 14c, the separator 28b bites between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. Can be prevented. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b from being separated from each other, and to provide a more reliable fuel cell cartridge 14c. It becomes possible to do.
  • the maximum withstand pressure was 25 kPa as described above.
  • the cut 48 is formed in the separator 28b.
  • the separator 28b is freely deformed, and the separator 28b bites between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. It is possible to prevent going out. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b from being separated from each other, and to provide a more reliable fuel cell cartridge. Is possible.
  • FIG. 15 is a plan view showing a fuel cell cartridge according to this modification.
  • a cut 48a is formed in the longitudinal direction of the separator 28c.
  • the dimension of the cut 48a is, for example, 30 mm.
  • FIG. 16 is a plan view showing a fuel cell cartridge according to this modification.
  • a cut 48b is formed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the separator 28d.
  • the dimension of the cut 48b is, for example, 25 mm.
  • FIG. 17 is a plan view showing a fuel cell cartridge 14f according to this modification.
  • a slit 50 is formed in an X shape in the separator 28e.
  • the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b has been described as an example, but the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26a
  • the material of the elastic layer 26b is not limited to silicone rubber.
  • ethylene propylene rubber, poly (vinyl acetate) -ethylene ethylene alcohol alcohol copolymer, or polyvinyl chloride vinyl may be used as the material for the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. Good.
  • fluorine-based resins such as perfluoroalkoxy (PFA) and fluorinated ethylene propylene (FEP) may be widely used as the material for the separators 28, 28a to 28e. it can.
  • PFA perfluoroalkoxy
  • FEP fluorinated ethylene propylene
  • polyolefin resin such as polyethylene (PE: PolyEthylene), polypropylene (PP: PolyPropylene), and cycloolefin polymer (COP) is used as a separator. 28, 28a ⁇ 28e as a gift, ffll!
  • Polyester naphthalate (PEN: PolyEthylene Naphtarete), polybutylene terephthalate (PBT), polylactic acid, etc.
  • PEN PolyEthylene Naphtarete
  • PBT polybutylene terephthalate
  • polylactic acid etc.
  • the separators 28 and 28a to 28e may be used as materials.
  • chlorinated mulled resin such as plasticized polyvinyl chloride (Plasticized Polyvinyl Chloride) or a polymer of soft polychlorinated butyl chloride may be used as the material for separators 28, 28a to 28e.
  • first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b are separately formed.
  • first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b are formed by injection molding, compression molding, or the like.
  • the second elastic body layer 26b may be integrally formed.
  • the fuel cell cartridge, the manufacturing method thereof, and the fuel cell system according to the present invention are useful for realizing a fuel cell cartridge and a fuel cell system that are simple and inexpensive.

Abstract

A cartridge (14) for fuel cells which has: a first elastomer layer (26a); a second elastomer layer (26b) connected to a peripheral part of the first elastomer layer to form a space between this layer and the first elastomer layer, the space being for storing a fuel (30); a separator (28) disposed between that region of the first elastomer layer which is not the peripheral part and that region of the second elastomer layer which is not the peripheral part; and a tube (32) attached so that one end thereof reaches the space formed between the first elastomer layer and the second elastomer layer. The first elastomer layer and the second elastomer layer have the property of returning to the state thereof in the cartridge in which the fuel has not been stored. Due to this property, the fuel is discharged outside through the tube at some degree of pressure. Thus, the cartridge (14) enables the fuel to be discharged at some degree of pressure without the need of an elaborate constituent element such as a pump. It is simple and inexpensive.

Description

明 細 書  Specification
燃料電池用カートリッジ及びその製造方法並びに燃料電池システム 技術分野  TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION Technical Field
[0001] 本発明は、燃料電池用カートリッジ及びその製造方法並びに燃料電池システム〖こ 係り、特に簡便で安価な燃料電池用カートリッジ及びその製造方法並びにその燃料 電池用カートリッジを用いた燃料電池システムに関する。  TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a fuel cell cartridge, a manufacturing method thereof, and a fuel cell system, and more particularly to a simple and inexpensive fuel cell cartridge, a manufacturing method thereof, and a fuel cell system using the fuel cell cartridge.
背景技術  Background art
[0002] 近年の携帯情報機器は、半導体技術や通信技術の進歩に伴!、、小型化、軽量ィ匕 、高速化、高性能化等が一段と進んできている。また、これに伴い、携帯情報機器の 電源となる電池についても、小型化、軽量化、大容量ィ匕が進められている。  [0002] With recent advances in semiconductor technology and communication technology, portable information devices have been further reduced in size, weight, speed, performance, and the like. Along with this, the batteries used as power sources for portable information devices are also being reduced in size, weight, and capacity.
[0003] 携帯情報機器における現在最も一般的な駆動電源は、リチウムイオン電池である。  [0003] Currently, the most common driving power source in portable information devices is a lithium ion battery.
リチウムイオン電池は、実用化の当初力 高い駆動電圧と電池容量とを実現し、携帯 情報機器の進歩に伴って性能が改善されてきた。  Lithium-ion batteries have achieved high driving voltage and battery capacity at the beginning of commercialization, and their performance has been improved with the progress of portable information devices.
[0004] しかし、リチウムイオン電池の性能の改善にも限界があり、携帯情報機器の駆動電 源としての更なる要求を必ずしも十分に満足できなくなりつつある。  [0004] However, there is a limit to improving the performance of lithium ion batteries, and further demands as a driving power source for portable information devices are not necessarily fully satisfied.
[0005] このような状況の下、リチウムイオン電池に代わる新たなエネルギーデバイスとして 、燃料電池が注目されている。燃料電池では、負極に燃料を供給することにより、電 子とプロトンとが生成され、生成されたプロトンを正極に供給された酸素と反応させる ことにより、発電が行われる。  Under such circumstances, a fuel cell has attracted attention as a new energy device that replaces a lithium ion battery. In a fuel cell, supplying fuel to the negative electrode generates electrons and protons, and electricity is generated by reacting the generated protons with oxygen supplied to the positive electrode.
[0006] 燃料電池の燃料、具体的〖こはメタノールは、発電部と別個に設けられた燃料電池 用カートリッジ内に貯留される。燃料電池に継続的に発電を行わせるためには、燃料 電池用カートリッジ内に貯留された燃料を、継続的に発電部に供給することが必要と なる。力かる燃料電池用カートリッジは、例えば特許文献 1, 2において提案されてい る。  [0006] The fuel of the fuel cell, specifically methanol, is stored in a fuel cell cartridge provided separately from the power generation unit. In order for the fuel cell to continuously generate power, it is necessary to continuously supply the fuel stored in the fuel cell cartridge to the power generation unit. A powerful fuel cell cartridge has been proposed in, for example, Patent Documents 1 and 2.
特許文献 1：特開 2004— 319388号公報  Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-319388
特許文献 2：特開 2005 - 29046号公報  Patent Document 2: JP 2005-29046 A
発明の開示 発明が解決しょうとする課題 Disclosure of the invention Problems to be solved by the invention
[0007] し力しながら、提案されている燃料電池用カートリッジは、ポンプ等を用いて発電部 に燃料を供給する大がカゝりなものであり、小型化、軽量ィ匕及び低コストィ匕の要請を満 たし得るものではなかった。  [0007] However, the proposed fuel cell cartridge is largely a large-scale supply of fuel to the power generation section using a pump or the like, and is small in size, light weight and low cost. The request could not be satisfied.
[0008] 本発明の目的は、簡便で安価な燃料電池用カートリッジ及びその製造方法並びに その燃料電池用カートリッジを用いた燃料電池システムを提供することにある。  An object of the present invention is to provide a simple and inexpensive fuel cell cartridge, a method for producing the same, and a fuel cell system using the fuel cell cartridge.
課題を解決するための手段  Means for solving the problem
[0009] 本発明の一観点によれば、液体燃料を収納する弾性体から成る収納部と、前記収 納部内部に設けられたセパレータとを有することを特徴とする燃料電池用カートリッジ が提供される。 [0009] According to one aspect of the present invention, there is provided a fuel cell cartridge comprising: a storage portion made of an elastic body that stores liquid fuel; and a separator provided inside the storage portion. The
[0010] また、本発明の他の観点によれば、液体燃料によって発電を行う燃料電池システム であって、液体燃料を収納する弾性体力 成る収納部と；前記収納部内部に設けら れたセパレータとを有する燃料電池用カートリッジと接続され、前記燃料電池用カー トリッジに収納された液体燃料が供給されることを特徴とする燃料電池システムが提 供される。  [0010] Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system that generates power with liquid fuel, a storage portion having elastic body force for storing liquid fuel; and a separator provided inside the storage portion A fuel cell system is provided, which is connected to a fuel cell cartridge having the above structure and is supplied with a liquid fuel stored in the fuel cell cartridge.
[0011] また、本発明の更に他の観点によれば、第 1の弾性体層と、前記第 1の弾性体層の 周縁部に接続され、前記第 1の弾性体層との間に燃料を貯留する空間を形成する第 2の弾性体層と、前記第 1の弾性体層のうちの周縁部を除く領域と前記第 2の弾性体 層のうちの周縁部を除く領域との間に設けられたセパレータと、前記第 1の弾性体層 と前記第 2の弾性体層との間に形成される空間に一方の端部が達するように取付け られたチューブとを有することを特徴とする燃料電池用カートリッジが提供される。  [0011] Further, according to still another aspect of the present invention, a fuel is connected between the first elastic layer and a peripheral portion of the first elastic layer, and between the first elastic layer. Between the second elastic body layer forming a space for storing water, a region of the first elastic body layer excluding the peripheral portion, and a region of the second elastic body layer excluding the peripheral portion. It has a separator provided, and a tube attached so that one end reaches a space formed between the first elastic layer and the second elastic layer. A fuel cell cartridge is provided.
[0012] また、本発明の更に他の観点によれば、第 1の弾性体層の周縁部を除く領域上に セパレータを載置する工程と、前記第 1の弾性体層上及び前記セパレータ上に、前 記第 1の弾性体層の周縁部に接続され、前記第 1の弾性体層との間に燃料を貯留す る空間を形成する第 2の弾性体層を設ける工程と、前記第 1の弾性体層と前記第 2の 弾性体層との間に形成される空間に一方の端部が達するようにチューブを取り付け る工程とを有することを特徴とする燃料電池用カートリッジの製造方法が提供される。 発明の効果 [0013] 本発明によれば、第 1の弾性体層の周縁部と第 2の弾性体層の周縁部とが互いに 接続されており、第 1の弾性体層の周縁部を除く領域と第 2の弾性体層の周縁部を 除く領域との間に非接着性のセパレータが設けられているため、セパレータにより分 離された第 1の弾性体層と第 2の弾性体層との間に形成される空間に燃料を貯留す ることができる。第 1の弾性体層及び第 2の弾性体層は燃料が貯留される前の状態に 戻ろうとするため、これに伴ってある程度の圧力で燃料がチューブを介して外部に吐 出される。従って、本発明によれば、ポンプ等の大が力りな構成要素を用いることなく 、ある程度の圧力で燃料を吐出し得る簡便で安価な燃料電池用カートリッジを提供 することができる。 [0012] Further, according to still another aspect of the present invention, a step of placing a separator on a region excluding a peripheral portion of the first elastic body layer, the first elastic body layer, and the separator A step of providing a second elastic layer that is connected to a peripheral portion of the first elastic layer and forms a space for storing fuel between the first elastic layer and the first elastic layer; And a step of attaching a tube so that one end reaches a space formed between one elastic body layer and the second elastic body layer. Is provided. The invention's effect [0013] According to the present invention, the peripheral edge of the first elastic layer and the peripheral edge of the second elastic layer are connected to each other, and the region excluding the peripheral edge of the first elastic layer and the first Since the non-adhesive separator is provided between the elastic layer and the region excluding the peripheral edge of the second elastic layer, the first elastic layer and the second elastic layer separated by the separator are provided. Fuel can be stored in the formed space. Since the first elastic layer and the second elastic layer attempt to return to the state before the fuel is stored, the fuel is discharged to the outside through the tube with a certain pressure. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a simple and inexpensive fuel cell cartridge capable of discharging fuel at a certain pressure without using a large component such as a pump.
図面の簡単な説明  Brief Description of Drawings
[0014] [図 1]図 1は、燃料電池システムの基本構成を示す概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a fuel cell system.
[図 2]図 2は、本発明の第 1実施形態による燃料電池用カートリッジを示す断面図及 び平面図である。  FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view showing a fuel cell cartridge according to a first embodiment of the present invention.
[図 3]図 3は、本発明の第 1実施形態による燃料電池用カートリッジの吐出特性を示 すグラフである。  FIG. 3 is a graph showing the discharge characteristics of the fuel cell cartridge according to the first embodiment of the present invention.
[図 4]図 4は、本発明の第 1実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法を示 す工程図（その 1)である。  [FIG. 4] FIG. 4 is a process diagram (part 1) showing the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the first embodiment of the present invention.
[図 5]図 5は、本発明の第 1実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法を示 す工程図（その 2)である。  FIG. 5 is a process diagram (part 2) illustrating the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the first embodiment of the present invention.
[図 6]図 6は、本発明の第 1実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法を示 す工程図（その 3)である。  FIG. 6 is a process diagram (part 3) illustrating the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the first embodiment of the present invention.
[図 7]図 7は、本発明の第 1実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法を示 す工程図（その 4)である。  FIG. 7 is a process diagram (part 4) showing the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the first embodiment of the present invention.
[図 8]図 8は、本発明の第 2実施形態による燃料電池用カートリッジを示す断面図であ る。  FIG. 8 is a cross-sectional view showing a fuel cell cartridge according to a second embodiment of the present invention.
[図 9]図 9は、本発明の第 3実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法を示 す工程図（その 1)である。  [FIG. 9] FIG. 9 is a process diagram (part 1) showing a method for producing a fuel cell cartridge according to a third embodiment of the present invention.
[図 10]図 10は、本発明の第 3実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法を 示す工程図（その 2)である。 FIG. 10 shows a method of manufacturing a fuel cell cartridge according to a third embodiment of the present invention. FIG.
[図 11]図 11は、本発明の第 3実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法を 示す工程図（その 3)である。  FIG. 11 is a process diagram (part 3) illustrating the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the third embodiment of the present invention.
[図 12]図 12は、本発明の第 3実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法を 示す工程図（その 4)である。  FIG. 12 is a process diagram (part 4) showing the method for producing the fuel cell cartridge according to the third embodiment of the present invention.
[図 13]図 13は、本発明の第 3実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法を 示す工程図（その 5)である。  FIG. 13 is a process diagram (part 5) illustrating the method for producing the fuel cell cartridge according to the third embodiment of the present invention.
[図 14]図 14は、本発明の第 4実施形態による燃料電池用カートリッジを示す平面図 である。  FIG. 14 is a plan view showing a fuel cell cartridge according to a fourth embodiment of the present invention.
[図 15]図 15は、本発明の第 4実施形態の変形例 (その 1)による燃料電池用カートリツ ジを示す平面図である。  FIG. 15 is a plan view showing a cartridge for a fuel cell according to a modification (Part 1) of the fourth embodiment of the present invention.
[図 16]図 16は、本発明の第 4実施形態の変形例 (その 2)による燃料電池用カートリツ ジを示す平面図である。  FIG. 16 is a plan view showing a fuel cell cartridge according to a modification (Part 2) of the fourth embodiment of the present invention.
[図 17]図 17は、本発明の第 4実施形態の変形例 (その 3)による燃料電池用カートリツ ジを示す平面図である。  FIG. 17 is a plan view showing a fuel cell cartridge according to a modification (Part 3) of the fourth embodiment of the present invention.
符号の説明 Explanation of symbols
10…発電部 10 ... Power generation section
12…燃料室 12 ... Fuel chamber
14、 14a〜14f…燃料電池用カートリッジ  14, 14a-14f ... Fuel cell cartridge
16· · ·固体電解質層  16 ··· Solid electrolyte layer
18…空気層  18 ... Air layer
19· · ·空気極触媒層  19 ... Air electrode catalyst layer
20…燃料極  20 ... Fuel electrode
21…燃料極触媒層  21 ... Fuel electrode catalyst layer
22…空気極側集電層  22… Air current collector layer
24…燃料極側集電層  24… Fuel electrode side current collecting layer
25a…弾性体材料  25a ... elastic material
25b…弾性体材料 26…収納部 25b ... elastic material 26 ... Storage section
26a…第 1の弾性体層  26a ... first elastic layer
26b…第 2の弾性体層  26b ... second elastic layer
28、 28a〜28e…セノルータ  28, 28a-28e ... Seno router
30· "燃料  30 · "Fuel
32· ··チューブ  32 tube
34· '·支持基板  34 · '· Support substrate
36· '·下部フレーム  36 ··· Lower frame
38· '·第 1トッププレ -卜  38 · '· 1st Top Play-卜
40· '·上部フレーム  40 '' Upper frame
42· '·第 2トッププレ -卜  42 · '· 2nd Top Play-卜
44· '·孔  44 '
46· "凹凸  46 · “Unevenness
48、 48a、 48b…切れ目  48, 48a, 48b ... cut
50· · ·切れ目  50
発明を実施するための最良の形態  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0016] [第 1実施形態] [0016] [First embodiment]
本発明の第 1実施形態による燃料電池用カートリッジ及びその製造方法並びにそ の燃料電池用カートリッジを用いた燃料電池システムを図 1乃至図 7を用いて説明す る。図 1は、燃料電池システムの基本構成を示す概念図である。図 2は、本実施形態 による燃料電池用カートリッジを示す断面図及び平面図である。  A fuel cell cartridge according to a first embodiment of the present invention, a manufacturing method thereof, and a fuel cell system using the fuel cell cartridge will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a conceptual diagram showing the basic configuration of the fuel cell system. FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view showing the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
[0017] 燃料電池システムは、主として、燃料を一時的に貯えておく燃料室 12が設けられた 発電部 10と、発電部 10に設けられた燃料室 12に燃料を供給する燃料電池用カート リッジ 14とを有している。 The fuel cell system mainly includes a power generation unit 10 provided with a fuel chamber 12 for temporarily storing fuel, and a fuel cell cartridge for supplying fuel to the fuel chamber 12 provided in the power generation unit 10. 14 and.
[0018] 発電部 10は、主として、固体電解質層 16と、固体電解質層 16の一方の側に設け られた空気極 18と、固体電解質層 16の他方の側に設けられた燃料極 20とを有して いる。 The power generation unit 10 mainly includes a solid electrolyte layer 16, an air electrode 18 provided on one side of the solid electrolyte layer 16, and a fuel electrode 20 provided on the other side of the solid electrolyte layer 16. Have.
[0019] より具体的には、発電部 10は、空気極側集電層 22と、空気極側集電層 22上に形 成された空気極触媒層 19と、空気極触媒層 19上に形成された固体電解質層（高分 子固体電解質層） 16と、固体電解質層 16上に形成された燃料極触媒層 21と、燃料 極触媒層 21上に形成された燃料極側集電層 24とを有して 、る。燃料極集電体層 2 4上には、燃料を一時的に貯えておく燃料室 12が設けられている。 More specifically, the power generation unit 10 is formed on the air electrode side current collecting layer 22 and the air electrode side current collecting layer 22. An air electrode catalyst layer 19 formed, a solid electrolyte layer (polymer electrolyte layer) 16 formed on the air electrode catalyst layer 19, a fuel electrode catalyst layer 21 formed on the solid electrolyte layer 16, And a fuel electrode side current collecting layer 24 formed on the fuel electrode catalyst layer 21. A fuel chamber 12 for temporarily storing fuel is provided on the anode current collector layer 24.
[0020] 燃料極 20は、燃料極触媒層 21と燃料極側集電層 24とにより構成されている。燃料 極 20は、負極であり、燃料を酸ィ匕してプロトンと電子とを取り出すためのものである。  The fuel electrode 20 includes a fuel electrode catalyst layer 21 and a fuel electrode side current collecting layer 24. The fuel electrode 20 is a negative electrode and is used to extract protons and electrons by oxidizing the fuel.
[0021] 燃料極触媒層 21は、例えば、白金等より成る微粒子と、炭素粉末と、電解質層を形 成する高分子とを、カーボンペーパー等の多孔質導電膜 (図示せず)上に塗布等す ること〖こより構成されている。なお、多孔質導電膜上に塗布等する微粒子としては、 白金等に限定されるものではなぐ例えば、白金とルテニウム等の遷移金属とからな る合金の微粒子を用いてもよい。燃料極触媒層 21としては、例えば、田中貴金属ェ 業株式会社製の白金一ルテニウム合金担持触媒である TEC61E54を用いることが できる。  The fuel electrode catalyst layer 21 is formed by, for example, applying fine particles made of platinum or the like, carbon powder, and a polymer forming an electrolyte layer onto a porous conductive film (not shown) such as carbon paper. It is composed of equal things. The fine particles applied on the porous conductive film are not limited to platinum or the like. For example, fine particles of an alloy composed of platinum and a transition metal such as ruthenium may be used. As the fuel electrode catalyst layer 21, for example, TEC61E54 which is a platinum-ruthenium alloy supported catalyst manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd. can be used.
[0022] 燃料極側集電体層 24は、燃料極触媒層 21において生成された電子を効率的に 取り出すためのものである。燃料極側集電層 21の材料としては、例えば、ステンレス やニッケル等より成る金属メッシュを用いることができる。  The fuel electrode side current collector layer 24 is for efficiently extracting electrons generated in the fuel electrode catalyst layer 21. As a material of the fuel electrode side current collecting layer 21, for example, a metal mesh made of stainless steel or nickel can be used.
[0023] 空気極 18は、空気極触媒層 19と空気極側集電層 22とにより構成されている。空気 極 18は、正極であり、酸素を還元して発生したイオンと、燃料極で生成された電子及 びプロトンと力 水を生成するものである。  The air electrode 18 includes an air electrode catalyst layer 19 and an air electrode side current collecting layer 22. The air electrode 18 is a positive electrode, and generates ions generated by reducing oxygen, electrons, protons and water generated at the fuel electrode.
[0024] 空気極触媒層 19は、例えば、白金等より成る微粒子と、炭素粉末と、電解質層を形 成する高分子とを、カーボンペーパー等の多孔質導電膜 (図示せず)上に塗布等す ること〖こより構成されている。なお、多孔質導電膜上に塗布等する微粒子としては、 白金等に限定されるものではなぐ例えば、白金とルテニウム等の遷移金属とからな る合金の微粒子を用いてもよい。空気極触媒層 21としては、例えば、田中貴金属ェ 業株式会社製の白金担持触媒である TEC10E50Eを用いることができる。  [0024] The air electrode catalyst layer 19 is formed by, for example, applying fine particles made of platinum or the like, carbon powder, and a polymer forming an electrolyte layer onto a porous conductive film (not shown) such as carbon paper. It is composed of equal things. The fine particles applied on the porous conductive film are not limited to platinum or the like. For example, fine particles of an alloy composed of platinum and a transition metal such as ruthenium may be used. As the air electrode catalyst layer 21, for example, TEC10E50E, which is a platinum-supported catalyst manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd., can be used.
[0025] 空気極側集電体層 22は、空気極触媒層 21に電子を効率的に供給するためのもの である。空気極側集電層 22の材料としては、ステンレスやニッケル等より成る金属メッ シュが用いられている。 [0026] 空気極側集電層 22は、空気 (酸素）を自然拡散により導入可能な構造となって!/、る ことが好ましぐ例えば、空気極側集電層 22に空隙等が形成されていることが望まし い。 The air electrode side current collector layer 22 is for efficiently supplying electrons to the air electrode catalyst layer 21. As the material of the air electrode side current collecting layer 22, a metal mesh made of stainless steel, nickel or the like is used. [0026] The air electrode side current collecting layer 22 has a structure in which air (oxygen) can be introduced by natural diffusion! /, For example, a void or the like is formed in the air electrode side current collecting layer 22 It is desirable that
[0027] 固体電解質層 16は、燃料極 20において生成されたプロトンを空気極 18側に輸送 するための経路であり、電子伝導性を有しないイオン導電体により構成されている。 固体電解質層 16の材料としては、例えば、パーフルォロスルホン酸系ポリマ等を用 いることができる。力かるパーフルォロスルホン酸系ポリマとしては、例えば、デュポン 社製の Nafion (登録商標）を用いることができる。より具合的には、固体電解質層 16 として、デュポン社製の部分フッ素化固体電解質である Nafion NF117を用いるこ とがでさる。  [0027] The solid electrolyte layer 16 is a path for transporting protons generated in the fuel electrode 20 to the air electrode 18, and is made of an ionic conductor having no electronic conductivity. As a material for the solid electrolyte layer 16, for example, a perfluorosulfonic acid polymer can be used. As a powerful perfluorosulfonic acid polymer, for example, Nafion (registered trademark) manufactured by DuPont can be used. More specifically, Nafion NF117, which is a partially fluorinated solid electrolyte manufactured by DuPont, can be used as the solid electrolyte layer 16.
[0028] 燃料室 12に貯蔵された燃料は、流動、拡散等により燃料極 20へ供給されるように なっている。  [0028] The fuel stored in the fuel chamber 12 is supplied to the fuel electrode 20 by flow, diffusion, or the like.
[0029] 燃料室 12には、本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14が接続される。  The fuel chamber 12 is connected to the fuel chamber 12 according to the present embodiment.
[0030] 図 2は、本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14を示す断面図及び平面図で ある。図 2 (a)は、本実施形態による燃料電池用カートリッジ内に燃料を貯留（充填)し ていない状態を示す断面図である。図 2 (b)は、本実施形態による燃料電池用カート リッジ内に燃料を貯留した状態を示す断面図である。図 2 (c)は、本実施形態による 燃料電池用カートリッジを示す平面図である。  FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view showing the fuel cell cartridge 14 according to the present embodiment. FIG. 2 (a) is a cross-sectional view showing a state where fuel is not stored (filled) in the fuel cell cartridge according to the present embodiment. FIG. 2 (b) is a cross-sectional view showing a state in which fuel is stored in the fuel cell cartridge according to the present embodiment. FIG. 2 (c) is a plan view showing the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
[0031] 図 2に示すように、弾性体より成る第 1の弾性体層 26a上における周縁部を除く領 域には、第 1の弾性体層 26aに対して接着されない材料より成る非接着性のセパレ ータ 28が設けられている。かかるセパレータ 28は、後述する第 2の弾性体層 26bに 対しても接着されない材料により構成されている。第 1の弾性体層 26の平面形状は、 例えば長方形に設定されている。第 1の弾性体層 26aの材料としては、例えば常温 硬化型のシリコーンゴムが用いられている。力かるシリコーンゴムとしては、例えば信 越ィ匕学工業株式会社製のシリコーンゴムである KE - 1310STを用 V、ることができる 。第 1の弾性体層 26aの外形寸法は、例えば 52mm X 38mm X 2mmとする。  [0031] As shown in FIG. 2, in the region excluding the peripheral portion on the first elastic layer 26a made of an elastic body, non-adhesiveness made of a material that is not bonded to the first elastic layer 26a. Separator 28 is provided. The separator 28 is made of a material that does not adhere to the second elastic layer 26b described later. The planar shape of the first elastic layer 26 is set to, for example, a rectangle. As the material of the first elastic layer 26a, for example, room temperature curing type silicone rubber is used. For example, KE-1310ST, which is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., can be used as a powerful silicone rubber. The external dimensions of the first elastic layer 26a are, for example, 52 mm × 38 mm × 2 mm.
[0032] 第 1の弾性体層 26a上及びセパレータ 28上には、弾性体より成る第 2の弾性体層 2 6bが形成されている。第 1の弾性体層 26aの周縁部と第 2の弾性体層 26bの周縁部 とは互いに固着されている。第 2の弾性体層 26aの平面形状は、例えば第 1の弾性 体層 26aの形状と同様に設定されている。第 2の弾性体層 26bの材料としては、第 1 の弾性体層 26aと同様に、例えば常温硬化型のシリコーンゴムが用いられている。か 力るシリコーンゴムとしては、例えば信越ィ匕学工業株式会社製のシリコーンゴムであ る KE— 1310STを用いることができる。第 2の弾性体層 26bの外形寸法は、例えば 5 2mm X 38mm X 2mmとする。 [0032] On the first elastic layer 26a and the separator 28, a second elastic layer 26b made of an elastic body is formed. The peripheral portion of the first elastic layer 26a and the peripheral portion of the second elastic layer 26b Are fixed to each other. The planar shape of the second elastic layer 26a is set, for example, in the same manner as the shape of the first elastic layer 26a. As the material of the second elastic layer 26b, for example, room temperature curing type silicone rubber is used as in the case of the first elastic layer 26a. As such a silicone rubber, for example, KE-1310ST, which is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., can be used. The outer dimension of the second elastic layer 26b is, for example, 52 mm × 38 mm × 2 mm.
[0033] 第 1の弾性体 26aと第 2の弾性体 26bとにより、液体の燃料を収納するための収納 部 26が構成されている。  [0033] The first elastic body 26a and the second elastic body 26b constitute a storage section 26 for storing liquid fuel.
[0034] セパレータ 28は、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとを分離するためのも の、より具体的には、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとが互いに接着され るのを防止するためのものである。セパレータ 28の材料としては、上述したように、第 1の弾性体層 26a及び第 2の弾性体層 26bに対して接着されな ヽ非接着性の材料を 用いる。具体的には、セパレータ 28の材料として、例えばポリテトラフルォロエチレン (PTFE : Poly Tetra Fluoro Ethylene)を用いることができる。セパレータ 28の外形寸 法は、例えば 48mm X 34mm X O. 05mmとする。  [0034] The separator 28 is for separating the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b, more specifically, the first elastic layer 26a and the second elastic body. This is to prevent the layer 26b from being adhered to each other. As the material of the separator 28, as described above, a non-adhesive material that is not bonded to the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b is used. Specifically, as a material of the separator 28, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) can be used. The outer dimension of the separator 28 is, for example, 48 mm X 34 mm X O. 05 mm.
[0035] 本実施形態においてセパレータ 28を用いて、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体 層 26bとを互 、に分離して 、るのは、互いに分離した第 1の弾性体層 26aと第 2の弹 性体層 26bとの間に形成される空間に燃料 30を貯留することを可能とするためであ る。  [0035] In the present embodiment, the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b are separated from each other by using the separator 28. The first elastic body layers separated from each other are separated from each other. This is to make it possible to store the fuel 30 in the space formed between 26a and the second dielectric layer 26b.
[0036] 第 1の弾性体層 26a及び第 2の弾性体層 26bの厚さは、例えばそれぞれ 2mmとす る。なお、第 1の弾性体層 26a及び第 2の弾性体層 26bの厚さは、 2mmに限定される ものではない。例えば、第 1の弾性体層 26a及び第 2の弾性体層 26bの厚さを、例え ば l〜2mmの範囲に適宜設定するようにしてもよ!、。  [0036] The thicknesses of the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b are each 2 mm, for example. The thickness of the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b is not limited to 2 mm. For example, the thicknesses of the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b may be appropriately set within a range of, for example, 1 to 2 mm!
[0037] 第 1の弾性体層 26a又は第 2の弾性体層 26bには、燃料の流路となるチューブ 32 が設けられている。チューブ 32は、一方の端部が、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性 体層 26bとの間に形成される空間に達するように取り付けられている。チューブ 32の 他方の端部は、第 1の弾性体層 26a及び第 2の弾性体層 26bの外側に位置して 、る [0038] チューブ 32には、図示しないコネクタ等が設けられる。コネクタは、燃料電池用カー トリッジ 14を燃料室 12に接続するためのものである。 [0037] The first elastic layer 26a or the second elastic layer 26b is provided with a tube 32 serving as a fuel flow path. The tube 32 is attached so that one end thereof reaches a space formed between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. The other end of the tube 32 is located outside the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. [0038] The tube 32 is provided with a connector or the like (not shown). The connector is for connecting the fuel cell cartridge 14 to the fuel chamber 12.
[0039] こうして、本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14が構成されている。  Thus, the fuel cell cartridge 14 according to the present embodiment is constituted.
[0040] 図 2 (b)に示すように、燃料電池用カートリッジ 14内には、燃料 30、例えばメタノー ルを貯留（充填)することが可能である。燃料電池用カートリッジ 14内に燃料 30を充 填する際には、チューブ 32を介して燃料 30を注入する。燃料 30を注入する際には、 セパレータ 28はある程度自在に変形することが可能である。このため、例えば、チュ ーブ 32の一方の端部がセパレータ 28と第 2の弾性体層 26bとの間に位置していて、 セパレータ 28と第 2の弾性体 26bとの間に燃料 30が直接注入された場合であっても 、セパレータ 28の縁部と第 1及び第 2の弾性体層 26a、 26bの内縁部との間を介して 、セパレータ 28と第 1の弾性体層 26aとの間にも燃料 30は充填されていく。こうして、 燃料電池用カートリッジ 14内に燃料 30が貯留（充填)される。  [0040] As shown in FIG. 2 (b), fuel 30, for example, methanol, can be stored (filled) in the fuel cell cartridge 14. When the fuel 30 is filled in the fuel cell cartridge 14, the fuel 30 is injected through the tube 32. When the fuel 30 is injected, the separator 28 can be freely deformed to some extent. Therefore, for example, one end of the tube 32 is positioned between the separator 28 and the second elastic body layer 26b, and the fuel 30 is interposed between the separator 28 and the second elastic body 26b. Even when directly injected, the separator 28 and the first elastic layer 26a are interposed between the edge of the separator 28 and the inner edges of the first and second elastic layers 26a and 26b. In the meantime, the fuel 30 is filled. Thus, the fuel 30 is stored (filled) in the fuel cell cartridge 14.
[0041] 本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14は、例えば lOccの燃料を貯留するこ とが可能である。  [0041] The fuel cell cartridge 14 according to the present embodiment can store, for example, lOcc of fuel.
[0042] 図 2 (b)に示すように、燃料 30を貯留（充填)した際には、第 1の弾性体層 26aと第 2 の弾性体層 26bとが互いに引き離され、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bと の間に燃料 30が存在している状態となる。第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26 bとはいずれも弾性体により構成されているため、元の形状に戻ろうとする。第 1の弾 性体層 26a及び第 2の弾性体層 26bが元の形状に戻っていく過程で、第 1の弾性体 層 26aと第 2の弾性体層 26bとの間に貯留された燃料 30がチューブ 32を介して、燃 料電池用カートリッジ 14の外部に吐出される。こうして、燃料電池用カートリッジ 14内 に貯留されたメタノール等の燃料 30は、ポンプ等の大が力りな構成要素を用いること なぐある程度の圧力で吐出され、燃料室 12内に導入されることとなる。  [0042] As shown in FIG. 2 (b), when the fuel 30 is stored (filled), the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b are separated from each other, and the first elastic layer 26b is separated from the first elastic layer 26b. The fuel 30 exists between the body layer 26a and the second elastic body layer 26b. Since both the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b are made of an elastic body, they attempt to return to the original shape. Fuel stored between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b in the process in which the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b return to their original shapes. 30 is discharged through the tube 32 to the outside of the fuel cell cartridge 14. Thus, the fuel 30 such as methanol stored in the fuel cell cartridge 14 is discharged at a certain pressure without using a powerful component such as a pump and is introduced into the fuel chamber 12. .
[0043] 図 3は、本実施形態による燃料電池用カートリッジの吐出特性を示すグラフである。  FIG. 3 is a graph showing the discharge characteristics of the fuel cell cartridge according to the present embodiment.
横軸は、燃料電池用カートリッジ 14内に充填された燃料 30であるメタノールの体積 を示しており、縦軸は、チューブ 32から吐出される燃料 30の圧力を示している。なお 、吐出特性を測定する際における燃料、即ち、メタノールの濃度は 30%とした。  The horizontal axis indicates the volume of methanol, which is the fuel 30 filled in the fuel cell cartridge 14, and the vertical axis indicates the pressure of the fuel 30 discharged from the tube 32. Note that the concentration of fuel, that is, methanol in measuring the discharge characteristics was set to 30%.
[0044] 本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14を用いた図 1に示す燃料電池システム につ 、て発電特性を測定したところ、総発電量は 5Whであった。 [0044] The fuel cell system shown in Fig. 1 using the fuel cell cartridge 14 according to the present embodiment. As a result, the power generation characteristics were measured and the total power generation was 5 Wh.
[0045] このように本実施形態によれば、第 1の弾性体層 26aの周縁部と第 2の弾性体層 26 bの周縁部とが互いに固着されており、第 1の弾性体層 26aの周縁部を除く領域と第 2の弾性体層 26bの周縁部を除く領域との間に非接着性のセパレータ 28が設けられ ているため、セパレータ 28により分離された第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26 bとの間に燃料 30を貯留することができる。第 1の弾性体層 26a及び第 2の弾性体層 26bは燃料 30が貯留される前の状態に戻ろうとするため、これに伴ってある程度の 圧力で燃料 30がチューブ 32を介して外部に吐出される。従って、本実施形態によれ ば、ポンプ等の大が力りな構成要素を用いることなぐある程度の圧力で燃料を吐出 し得る簡便で安価な燃料電池用カートリッジ 14を提供することができる。 [0045] Thus, according to the present embodiment, the peripheral edge portion of the first elastic body layer 26a and the peripheral edge portion of the second elastic body layer 26b are fixed to each other, and the first elastic body layer 26a Since the non-adhesive separator 28 is provided between the region excluding the peripheral portion of the second elastic layer 26b and the region excluding the peripheral portion of the second elastic layer 26b, the first elastic layer 26a separated by the separator 28 is provided. And the second elastic layer 26 b can store the fuel 30. Since the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b attempt to return to the state before the fuel 30 is stored, the fuel 30 is discharged to the outside through the tube 32 with a certain pressure. Is done. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide a simple and inexpensive fuel cell cartridge 14 capable of discharging fuel at a certain pressure without using a large component such as a pump.
[0046] (燃料電池用カートリッジの製造方法） (Manufacturing method of cartridge for fuel cell)
次に、本実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法を図 4乃至図 7を用い て説明する。図 4乃至図 7は、本実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法 を示す工程図である。図 4 (b)、図 4 (d)及び図 4 (f)は、平面図であり、図 4 (a)、図 4 ( c)及び図 4 (e)は、それぞれ図 4 (b)、図 4 (d)及び図 4 (f)の A— 線断面図である o図 5 (b)、図 5 (d)及び図 5 (f)は、平面図であり、図 5 (a)、図 5 (c)及び図 5 (e)は、 それぞれ図 5 (b)、図 5 (d)及び図 5 (f)の A— 線断面図である。図 6 (b)、図 6 (d) 及び図 6 (f)は、平面図であり、図 6 (a)、図 6 (c)及び図 6 (e)は、それぞれ図 6 (b)、 図 6 (d)及び図 6 (f)の A— 線断面図である。図 7 (a)及び図 7 (b)は、断面図であ る。  Next, the manufacturing method of the fuel cell cartridge according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. 4 to 7 are process diagrams showing the method of manufacturing the fuel cell cartridge according to the present embodiment. Fig. 4 (b), Fig. 4 (d) and Fig. 4 (f) are plan views, and Fig. 4 (a), Fig. 4 (c) and Fig. 4 (e) are shown in Fig. 4 (b), Fig. 4 (d) and Fig. 4 (f) are cross-sectional views along line A- o Fig. 5 (b), Fig. 5 (d) and Fig. 5 (f) are plan views, and Fig. 5 (a), FIGS. 5 (c) and 5 (e) are cross-sectional views taken along line A— of FIGS. 5 (b), 5 (d) and 5 (f), respectively. Fig. 6 (b), Fig. 6 (d) and Fig. 6 (f) are plan views, and Fig. 6 (a), Fig. 6 (c) and Fig. 6 (e) are respectively shown in Fig. 6 (b), FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line A-- in FIGS. 6 (d) and 6 (f). 7 (a) and 7 (b) are cross-sectional views.
[0047] まず、図 4 (a)及び図 4 (b)に示すように、支持基板 34を用意する。支持基板 34は、 後述する下部フレーム 36等と相俟って、燃料電池用カートリッジ 14を成形するため のものである。換言すれば、支持基板 34は、燃料電池用カートリッジ 14を成形する ための型の一部を構成するものである。  First, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), a support substrate 34 is prepared. The support substrate 34 is for molding the fuel cell cartridge 14 in combination with a lower frame 36 and the like which will be described later. In other words, the support substrate 34 constitutes a part of a mold for molding the fuel cell cartridge 14.
[0048] 次に、図 4 (c)及び図 4 (d)に示すように、支持基板 34上に、枠状の治具である下 部フレーム 36を載置する。下部フレーム 36は、後述する上部フレーム等と相俟って、 燃料電池用カートリッジ 14を成形するためのものである。換言すれば、下部フレーム 36は、燃料電池用カートリッジ 14を成形するための型の一部を構成するものである。 下部フレーム 36の内側の寸法は、例えば 52mm X 38mmとする。下部フレーム 36 の高さは、例えば 2mmとする。 Next, as shown in FIGS. 4C and 4D, a lower frame 36 that is a frame-shaped jig is placed on the support substrate 34. The lower frame 36 is for molding the fuel cell cartridge 14 in combination with an upper frame described later. In other words, the lower frame 36 constitutes a part of a mold for molding the fuel cell cartridge 14. The inner dimension of the lower frame 36 is, for example, 52 mm X 38 mm. The height of the lower frame 36 is 2 mm, for example.
[0049] 下部フレーム 36の材料としては、例えば SUS— 304、 SUS— 316等のステンレス 鋼を用いることができる。 [0049] As a material of the lower frame 36, for example, stainless steel such as SUS-304 and SUS-316 can be used.
[0050] なお、下部フレーム 36の材料として、 SK3、 SKD11等の工具鋼を用いてもよい。 [0050] As a material of the lower frame 36, tool steel such as SK3 and SKD11 may be used.
また、下部フレーム 36の材料として、アルミニウム、銅、真鍮等の金属材料を用いて もよい。また、下部フレーム 36の材料として、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポ リエーテルケトン、フエノール榭脂、エポキシ榭脂等の耐熱性プラスチック等を用いて ちょい。  Further, as the material of the lower frame 36, a metal material such as aluminum, copper, or brass may be used. Also, as the material for the lower frame 36, heat-resistant plastics such as polysulfone, polyethersulfone, polyetherketone, phenol resin, epoxy resin, etc. should be used.
[0051] 次に、第 1の弾性体層 26aを形成するための材料を用意する。第 1の弾性体層 26a としては、例えばシリコーンゴムを用いる。ここでは、第 1の弾性体層 26aを形成する ための材料として、液状のシリコーンゴムを用いる。力かる液状のシリコーンゴムとして は、例えば、信越ィ匕学工業株式会社製のシリコーンゴムである KE— 1310STを用い ることができる。 KE— 1310STの硬化剤としては、例えば信越化学工業株式会社製 の cat— 1310STを用 V、ることができる。シリコーンゴムとして KE - 1310STを用 V、る 場合には、以下のような作業を行う。まず、例えば 15gの KE— 1310STに 10%の割 合で cat— 1310STを混合する。次に、混合の際に生じた泡を除去する (脱泡)。次 に、混合された液体を攪拌する。  [0051] Next, a material for forming the first elastic layer 26a is prepared. For the first elastic layer 26a, for example, silicone rubber is used. Here, liquid silicone rubber is used as a material for forming the first elastic layer 26a. As a powerful liquid silicone rubber, for example, KE-1310ST, which is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., can be used. As a curing agent for KE-1310ST, for example, cat-1310ST manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used. When using KE-1310ST as the silicone rubber V, perform the following operations. First, for example, mix cat-1310ST at a ratio of 10% to 15 g of KE-1310ST. Next, bubbles generated during mixing are removed (defoaming). Next, the mixed liquid is stirred.
[0052] 次に、こうして形成された液体の弾性体材料を下部フレーム 36の内側の領域に注 入する（図 4 (e)及び図 4 (f)参照)。こうして、下部フレーム 36の内側の領域に弾性 体材料 25aが注入されることとなる。弾性体材料 25aは、第 1の弾性体層 26aとなるも のである。  Next, the liquid elastic material formed in this way is poured into a region inside the lower frame 36 (see FIGS. 4 (e) and 4 (f)). Thus, the elastic material 25a is injected into the inner region of the lower frame 36. The elastic material 25a becomes the first elastic layer 26a.
[0053] 次に、図 5 (a)及び図 5 (b)に示すように、弾性体材料 25aが注入された下部フレー ム 36上に、板状の治具である第 1トッププレート 38を載置する。第 1トッププレート 38 は、下部フレーム 36の内側に注入された弾性体材料 25aの表面を平坦ィ匕するため のものである。換言すれば、第 1トッププレート 38は、第 1の弾性体層 25aを成形する ための型の一部を構成するものである。第 1トッププレート 38の材料としては、弾性体 材料 25aに対して接着されない非接着性の材料を用いる。ここでは、第 1トッププレー ト 38の材料として、例えばポリテトラフルォロエチレン（PTFE)、パーフロロアルコキ シ（PFA: Per Fluoro Alkoxy)等のフッ素系榭脂を用いる。 Next, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), a first top plate 38, which is a plate-shaped jig, is placed on the lower frame 36 into which the elastic material 25a is injected. Place. The first top plate 38 is for flattening the surface of the elastic material 25a injected into the inside of the lower frame 36. In other words, the first top plate 38 constitutes a part of a mold for forming the first elastic body layer 25a. As the material of the first top plate 38, a non-adhesive material that is not bonded to the elastic material 25a is used. Here is the first top play For example, fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or perfluoroalkoxy (PFA) is used as the material of the base 38.
[0054] なお、第 1トッププレート 38の材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ フィン系榭脂を用いてもよい。また、第 1トッププレート 38の材料として、 SUS— 304、 SUS— 316等のステンレス鋼の表面にポリテトラフルォロエチレン（PTFE)等の非接 着性の材料をコーティングしたものを用いてもよい。また、第 1トッププレート 38の材 料として、 SK3、 SKDl l等の工具鋼の表面にポリテトラフルォロエチレン（PTFE)等 の非接着性の材料をコーティングしたものを用いてもよい。また、第 1トッププレート 3 8の材料として、アルミニウム、銅、真鍮等の表面にポリテトラフルォロエチレン (PTF E)等の非接着性の材料をコーティングしたものを用いてもよ!、。 [0054] As a material of the first top plate 38, polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene may be used. Further, as the material of the first top plate 38, a surface of a stainless steel such as SUS-304 or SUS-316 coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used. Good. Further, as the material of the first top plate 38, a tool steel surface such as SK3 or SKDll coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used. Alternatively, the first top plate 38 may be made of a material such as aluminum, copper, or brass coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE)!
[0055] 第 1のトッププレート 38に加える加重は、例えば 300gとする。 [0055] The weight applied to the first top plate 38 is, for example, 300 g.
[0056] 次に、弾性体材料 25aを硬化するための熱処理を行う。熱処理温度は、例えば 60 °Cとする。熱処理時間は、例えば 20分とする。こうして、弾性体材料 25aが硬化する こととなる。 [0056] Next, heat treatment is performed to cure the elastic material 25a. The heat treatment temperature is, for example, 60 ° C. The heat treatment time is, for example, 20 minutes. Thus, the elastic material 25a is cured.
[0057] この後、室温にて、弾性体材料 25aを冷却し、第 1のトッププレート 38を除去する。  [0057] Thereafter, the elastic body material 25a is cooled at room temperature, and the first top plate 38 is removed.
こうして、弾性体材料 25aより成る第 1の弾性体層 26aが形成される。  Thus, the first elastic layer 26a made of the elastic material 25a is formed.
[0058] 次に、例えば高圧水銀灯を用いて、第 1の弾性体層 26aに紫外線を照射する。第 1 の弾性体層 26aに紫外線を照射するのは、第 1の弾性体層 26aの表面に付着した油 脂類等、接着を阻害する虞のある不純物を除去するとともに、第 1の弾性体層 26aの 表面の活性ィ匕を促進するためである。紫外線を照射する際の条件は、例えば以下の 通りとする。紫外線ランプの強度は、例えば 160WZcm程度とする。紫外線ランプと 第 1の弾性体層 26aとの間の距離は、例えば 10cm程度とする。紫外線を照射する際 には、例えば lmZ分の速度で第 1の弾性体層 26aを移動させながら、紫外線を照射 する。  Next, the first elastic layer 26a is irradiated with ultraviolet rays using, for example, a high-pressure mercury lamp. Irradiating the first elastic body layer 26a with ultraviolet rays removes impurities such as oils and the like adhering to the surface of the first elastic body layer 26a, which may hinder adhesion, and the first elastic body layer 26a. This is to promote the surface activity of the layer 26a. The conditions for irradiating ultraviolet rays are, for example, as follows. The intensity of the ultraviolet lamp is, for example, about 160 WZcm. The distance between the ultraviolet lamp and the first elastic layer 26a is, for example, about 10 cm. When irradiating ultraviolet rays, for example, ultraviolet rays are irradiated while moving the first elastic layer 26a at a speed of lmZ.
[0059] 次に、図 5 (c)及び図 5 (d)に示すように、第 1の弾性体層 26aのうちの周縁部を除く 領域、即ち、第 1の弾性体層 26aのうちの中央部に、セパレータ 28を載置する。セパ レータ 28の材料としては、第 1の弾性体層 26aに対して接着しな ヽ非接着性の材料 を用いる。具体的には、セパレータ 28の材料として、例えばポリテトラフルォロェチレ ン（PTFE)を用いることができる。セパレータ 28の外形寸法は、例えば 48mm X 34 mm X O. 05mmとする。 Next, as shown in FIGS. 5 (c) and 5 (d), a region excluding the peripheral portion of the first elastic layer 26a, that is, the first elastic layer 26a A separator 28 is placed in the center. As a material for the separator 28, a non-adhesive material that does not adhere to the first elastic layer 26a is used. Specifically, as a material for the separator 28, for example, polytetrafluoroethylene. (PTFE) can be used. The outer dimension of the separator 28 is, for example, 48 mm X 34 mm X O. 05 mm.
[0060] 次に、図 5 (e)及び図 5 (f)に示すように、下部フレーム 36上に、枠状の治具である 上部フレーム 40を載置する。上部フレーム 40の形状は、下部フレーム 36の形状と同 様とする。上部フレーム 40は、下部フレーム 36等と相俟って、燃料電池用カートリツ ジ 14を成形するためのものである。換言すれば、上部フレーム 40は、燃料電池用力 ートリッジ 14を成形するための型の一部を構成するものである。  Next, as shown in FIGS. 5 (e) and 5 (f), the upper frame 40, which is a frame-shaped jig, is placed on the lower frame 36. The shape of the upper frame 40 is the same as the shape of the lower frame 36. The upper frame 40 is for molding the fuel cell cartridge 14 in combination with the lower frame 36 and the like. In other words, the upper frame 40 constitutes a part of a mold for molding the fuel cell force cartridge 14.
[0061] 次に、第 2の弾性体層 26bを形成するための材料を用意する。第 2の弾性体層 26b としては、第 1の弾性体層 26aと同様に、例えばシリコーンゴムを用いる。ここでは、第 2の弾性体層 26bを形成するための材料として、第 1の弾性体層 26aを形成するため の材料と同様に、液状のシリコーンゴムを用いる。力かる液状のシリコーンゴムとして は、上記と同様に、例えば、信越ィ匕学工業株式会社製のシリコーンゴムである KE— 1310STを用いることができる。 KE— 1310STの硬化剤としては、上記と同様に、例 えば信越ィ匕学工業株式会社製の cat— 1310STを用いることができる。シリコーンゴ ムとして KE— 1310STを用いる場合には、上記と同様に、以下のような作業を行う。 まず、例えば 15gの KE— 1310STに 10%の割合で cat— 1310STを混合する。次 に、混合の際に生じた泡を除去する (脱泡)。次に、混合された液体を攪拌する。  Next, a material for forming the second elastic layer 26b is prepared. As the second elastic layer 26b, for example, silicone rubber is used in the same manner as the first elastic layer 26a. Here, as a material for forming the second elastic layer 26b, liquid silicone rubber is used in the same manner as the material for forming the first elastic layer 26a. As the powerful liquid silicone rubber, for example, KE-1310ST, which is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., can be used as described above. As the curing agent for KE-1310ST, for example, cat-1310ST manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used as described above. When KE-1310ST is used as the silicone rubber, the following operations are performed as described above. First, for example, cat-1310ST is mixed with 15 g of KE-1310ST at a ratio of 10%. Next, the foam generated during mixing is removed (defoaming). Next, the mixed liquid is stirred.
[0062] 次に、こうして形成された液体の弾性体材料を上部フレーム 40の内側の領域に注 入する（図 6 (a)及び図 6 (b)参照)。こうして、上部フレーム 40の内側の領域に弾性 体材料 25bが注入されることとなる。弾性体材料 25bは、第 2の弾性体層 26bとなるも のである。  Next, the liquid elastic material formed in this way is poured into the area inside the upper frame 40 (see FIGS. 6 (a) and 6 (b)). Thus, the elastic material 25b is injected into the region inside the upper frame 40. The elastic body material 25b becomes the second elastic body layer 26b.
[0063] 次に、図 6 (c)及び図 6 (d)に示すように、弾性体材料 25bが注入された上部フレー ム 40上に、板状の治具である第 2トッププレート 42を載置する。第 2トッププレート 42 は、上部フレーム 40の内側に注入された弾性体材料 25bの表面を平坦ィ匕するため のものである。換言すれば、第 2トッププレート 42は、燃料電池用カートリッジ 14を成 形するための型の一部を構成するものである。第 2トッププレート 42の材料としては、 弾性体材料 25bに対して接着されない非接着性の材料を用いる。ここでは、第 2トツ ププレート 42の材料として、例えばポリテトラフルォロエチレン（PTFE)、パーフロロ アルコキシ（PFA: Per Fluoro Alkoxy)等のフッ素系榭脂を用いる。 Next, as shown in FIGS. 6 (c) and 6 (d), a second top plate 42, which is a plate-shaped jig, is placed on the upper frame 40 into which the elastic material 25b has been injected. Place. The second top plate 42 is for flattening the surface of the elastic material 25b injected inside the upper frame 40. In other words, the second top plate 42 constitutes a part of a mold for forming the fuel cell cartridge 14. As the material of the second top plate 42, a non-adhesive material that is not bonded to the elastic material 25b is used. Here, as the material of the second top plate 42, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoro Fluororesin such as alkoxy (PFA: Per Fluoro Alkoxy) is used.
[0064] なお、第 2トッププレート 42の材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ フィン系榭脂を用いてもよい。また、第 2トッププレート 42の材料として、 SUS— 304、 SUS— 316等のステンレス鋼の表面にポリテトラフルォロエチレン（PTFE)等の非接 着性の材料をコーティングしたものを用いてもよい。また、第 2トッププレート 42の材 料として、 SK3、 SKDl l等の工具鋼の表面にポリテトラフルォロエチレン（PTFE)等 の非接着性の材料をコーティングしたものを用いてもよい。また、第 2トッププレート 4 2の材料として、アルミニウム、銅、真鍮等の表面にポリテトラフルォロエチレン (PTF E)等の非接着性の材料をコーティングしたものを用いてもよ!、。 [0064] As a material of the second top plate 42, polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene may be used. Further, as the material of the second top plate 42, a stainless steel surface such as SUS-304 or SUS-316 coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used. Good. Further, as the material of the second top plate 42, a tool steel surface such as SK3 or SKDll coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used. Alternatively, the second top plate 42 may be made of a material such as aluminum, copper, or brass coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE)!
[0065] 第 2のトッププレート 42に加える加重は、例えば 300gとする。 [0065] The weight applied to the second top plate 42 is, for example, 300 g.
[0066] 次に、弾性体材料 25bを硬化するための熱処理を行う。熱処理温度は、例えば 60 °Cとする。熱処理時間は、例えば 20分とする。こうして、弾性体材料 25bが硬化する こととなる。 [0066] Next, heat treatment is performed to cure the elastic material 25b. The heat treatment temperature is, for example, 60 ° C. The heat treatment time is, for example, 20 minutes. Thus, the elastic material 25b is cured.
[0067] この後、室温にて、弾性体材料 25bを冷却し、第 2のトッププレート 42を除去する。  [0067] Thereafter, the elastic body material 25b is cooled at room temperature, and the second top plate 42 is removed.
こうして、弾性体材料 25bより成る第 2の弾性体層 26bが形成される（図 6 (e)及び図 6 (f)参照)。  Thus, the second elastic layer 26b made of the elastic material 25b is formed (see FIGS. 6E and 6F).
[0068] 次に、例えば針状の治具を用い、第 1の弾性体層 26a又は第 2の弾性体層 26bに、 セパレータ 28が設けられて 、る領域内に達する孔 44を形成する（図 7 (a)参照)。  Next, for example, using a needle-like jig, the first elastic body layer 26a or the second elastic body layer 26b is provided with a separator 28 to form a hole 44 reaching the region ( (See Figure 7 (a)).
[0069] 次に、燃料 30の流路となるチューブ 32の取付けを行う。具体的には、チューブ 32 の一方の端部力 セパレータ 28により分離された第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体 層 26bとの間の領域内に位置し、チューブ 32の他方の端部が第 1及び第 2の弾性体 層 26a、 26bの外部に位置するように、チューブ 32を取り付ける（図 7 (b)参照)。チュ ーブ 32の材料としては、例えば管状のステンレスを用いる。  Next, the tube 32 that becomes the flow path of the fuel 30 is attached. Specifically, one end force of the tube 32 is located in a region between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b separated by the separator 28, and the other end of the tube 32 is disposed. The tube 32 is attached so that the portion is located outside the first and second elastic layers 26a and 26b (see FIG. 7 (b)). As the material of the tube 32, for example, tubular stainless steel is used.
[0070] 次に、チューブ 32を第 1の弾性体層 26a又は第 2の弾性体層 26bに接着するため の材料を用意する。カゝかる接着剤（図示せず)としては、第 1の弾性体層 26a及び第 2 の弾性体層 26bの材料と同様に、例えばシリコーンゴムを用いる。ここでは、接着剤と して、第 1の弾性体層 26a及び第 2の弾性体層 26bの材料と同様に、液状のシリコー ンゴムを用いる。力かる液状のシリコーンゴムとしては、上記と同様に、例えば、信越 化学工業株式会社製のシリコーンゴムである KE— 1310STを用いることができる。 K E— 1310STの硬化剤としては、上記と同様に、例えば信越化学工業株式会社製の cat - 1310STを用 V、ることができる。シリコーンゴムとして KE - 1310STを用いる場 合には、上記と同様に、以下のような作業を行う。まず、例えば 15gの KE— 1310ST に 10%の割合で cat— 1310STを混合する。次に、混合の際に生じた泡を除去する (脱泡)。次に、混合された液体を攪拌する。次に、こうして得られた液体をチューブ 3 2が挿入されて 、る箇所に塗布する。 [0070] Next, a material for bonding the tube 32 to the first elastic layer 26a or the second elastic layer 26b is prepared. As the adhesive (not shown), for example, silicone rubber is used in the same manner as the material of the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. Here, as the adhesive, liquid silicone rubber is used in the same manner as the material of the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. As a powerful liquid silicone rubber, for example, Shin-Etsu KE-1310ST, a silicone rubber manufactured by Chemical Industry Co., Ltd., can be used. As the curing agent for KE-1310ST, for example, cat-1310ST manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used as described above. When KE-1310ST is used as the silicone rubber, the following operations are performed in the same manner as above. First, for example, 15% KE-1310ST is mixed with cat-1310ST at a rate of 10%. Next, bubbles generated during mixing are removed (defoaming). Next, the mixed liquid is stirred. Next, the liquid thus obtained is applied to the portion where the tube 32 is inserted.
[0071] 次に、接着剤を硬化するための熱処理を行う。熱処理温度は、例えば 120°Cとする 。熱処理時間は、例えば 120分とする。こうして、接着剤が硬化することとなる。  Next, a heat treatment for curing the adhesive is performed. The heat treatment temperature is, for example, 120 ° C. The heat treatment time is 120 minutes, for example. Thus, the adhesive is cured.
[0072] この後、室温にて、第 1の弾性体層 26a及び第 2の弾性体層 26等を冷却する。  [0072] Thereafter, the first elastic layer 26a, the second elastic layer 26, and the like are cooled at room temperature.
[0073] 次に、チューブ 32に、図示しないコネクタ等を取り付ける。コネクタは、燃料電池用 カートリッジを燃料室に接続するためのものである。  [0073] Next, a connector or the like (not shown) is attached to the tube 32. The connector is for connecting the fuel cell cartridge to the fuel chamber.
[0074] こうして本実施形態による燃料電池用カートリッジが製造される。  Thus, the fuel cell cartridge according to the present embodiment is manufactured.
[0075] [第 2実施形態]  [0075] [Second Embodiment]
本発明の第 2実施形態による燃料電池用カートリッジを図 8を用いて説明する。図 8 は、本実施形態による燃料電池用カートリッジを示す断面図である。図 1乃至図 7に 示す第 1実施形態による燃料電池用カートリッジ及びその製造方法と同一の構成要 素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。  A fuel cell cartridge according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the fuel cell cartridge according to the present embodiment. The same components as those of the fuel cell cartridge and the manufacturing method thereof according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 7 are designated by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
[0076] 本実施形態による燃料電池用カートリッジは、セパレータ 28aの周縁に断面が円形 状の縁取りが形成されて ヽることに主な特徴がある。  [0076] The main feature of the fuel cell cartridge according to the present embodiment is that an edge having a circular cross section is formed on the periphery of the separator 28a.
[0077] 図 8 (b)は、図 8 (a)の A— A' 線断面図である。  FIG. 8 (b) is a cross-sectional view taken along the line A—A ′ of FIG. 8 (a).
[0078] セパレータ 28aの周縁には、断面が円形状の縁取りが形成されている（図 8 (b)参 照）。より具体的には、セパレータ 28aの周縁に形成された円形状の縁取りの半径 R は、例えば 0. 5mmに設定されている。周縁以外の領域におけるセパレータ 28aの 厚さ tは、例えば 0. 05mmに設定されている。  [0078] An edge having a circular cross section is formed on the periphery of the separator 28a (see FIG. 8B). More specifically, the radius R of the circular border formed on the periphery of the separator 28a is set to 0.5 mm, for example. The thickness t of the separator 28a in the region other than the peripheral edge is set to 0.05 mm, for example.
[0079] 本実施形態においてセパレータ 28aの周縁に断面が円形状の縁取りを形成してい るのは、以下のような理由によるものである。  [0079] In the present embodiment, the peripheral edge of the separator 28a is formed with an edge having a circular cross section for the following reason.
[0080] 即ち、セパレータ 28aを単に板状に形成した場合には、燃料電池用カートリッジ 14 内に燃料 30を注入し、燃料電池用カートリッジ 14の内部の圧力が比較的高くなつた 際に、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとが剥離してしまうことがあった。 That is, when the separator 28a is simply formed in a plate shape, the fuel cell cartridge 14 When the fuel 30 is injected into the fuel cell cartridge 14 and the pressure inside the fuel cell cartridge 14 becomes relatively high, the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b may peel off. It was.
[0081] これに対し、本実施形態のようにセパレータ 28aの周縁に断面が円形状の縁取りを 形成すると、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとが固着している部分の内縁 部の断面の形状は、セパレータ 28aの周縁の形状に対応して丸い形状となる。第 1の 弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとが固着している部分の内縁部の断面の形状が 丸い形状となると、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとが剥離しに《なり、 信頼性の高い燃料電池用カートリッジ 14aを提供することが可能となる。  [0081] In contrast, when a border having a circular cross section is formed on the periphery of the separator 28a as in the present embodiment, the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b are fixed to each other. The cross-sectional shape of the inner edge portion is round corresponding to the peripheral shape of the separator 28a. When the shape of the cross section of the inner edge of the portion where the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b are fixed is round, the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b As a result, the fuel cell cartridge 14a can be provided with high reliability.
[0082] このようにして製造された本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14aについて、 耐圧試験を行ったところ、燃料電池用カートリッジ 14aの耐圧は最大で 40kPaであつ た。なお、燃料電池用カートリッジ 14aの耐圧試験は、燃料電池用カートリッジ 14の 内部に燃料を徐々に注入していき、燃料電池用カートリッジ 14に亀裂が生じない限 界の圧力を求めることにより行った。  [0082] When the pressure resistance test was performed on the fuel cell cartridge 14a according to the present embodiment thus manufactured, the pressure resistance of the fuel cell cartridge 14a was 40 kPa at the maximum. The pressure resistance test of the fuel cell cartridge 14a was performed by gradually injecting fuel into the fuel cell cartridge 14 and obtaining a limit pressure at which the fuel cell cartridge 14 would not crack.
[0083] 図 2に示す第 1実施形態による燃料電池用カートリッジ 14では、かかる耐圧は最大 で 25kPaであった。  In the fuel cell cartridge 14 according to the first embodiment shown in FIG. 2, the maximum withstand pressure was 25 kPa.
[0084] これらのことから、本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14aによれば、図 2に示 す第 1実施形態による燃料電池用カートリッジ 14の耐圧と比較して、 1. 5倍の耐圧が 得られることが分かる。  [0084] Therefore, according to the fuel cell cartridge 14a according to the present embodiment, the pressure resistance of the fuel cell cartridge 14a according to the first embodiment shown in FIG. You can see that
[0085] このように本実施形態によれば、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとが固 着している部分の内縁部の断面の形状が丸い形状になっているため、第 1の弾性体 層 26aと第 2の弾性体層 26bとが互いに剥離するのを防止することができ、信頼性の 高い燃料電池用カートリッジ 14aを提供することができる。  As described above, according to the present embodiment, the cross-sectional shape of the inner edge portion of the portion where the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b are fixed is round. Therefore, the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b can be prevented from being separated from each other, and a highly reliable fuel cell cartridge 14a can be provided.
[0086] [第 3実施形態]  [0086] [Third Embodiment]
本発明の第 3実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法を図 9乃至図 13 を用いて説明する。図 9乃至図 13は、本実施形態による燃料電池用カートリッジの製 造方法を示す工程図である。図 9 (b)、図 9 (d)及び図 9 (f)は、平面図であり、図 9 (a ) ,図 9 (c)及び図 9 (e)は、それぞれ図 9 (b)、図 9 (d)及び図 9 (f)の A— 線断面 図である。図 10 (b)は平面図であり、図 10 (a)は図 10 (b)の A— 線断面図である 。図 10 (c)は、図 10 (a)において丸印で囲んだ部分を拡大した図である。図 11 (b)、 011 (d)及び図 11 (f)は、平面図であり、図 11 (a)、図 11 (c)及び図 11 (e)は、それ ぞれ図 l l (b)、図 11 (d)及び図 11 (f)の A 線断面図である。図 12 (b)及び図 12 (d)は、平面図であり、図 12 (a)及び図 12 (c)は、それぞれ図 12 (b)及び図 12 (d )の八 A' 線断面図である。図 13 (a)及び図 13 (b)は断面図である。図 1乃至図 8 に示す第 1又は第 2実施形態による燃料電池用カートリッジ及びその製造方法と同 一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。 A method of manufacturing a fuel cell cartridge according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 13 are process diagrams showing the method for manufacturing the fuel cell cartridge according to the present embodiment. Fig. 9 (b), Fig. 9 (d) and Fig. 9 (f) are plan views, and Fig. 9 (a), Fig. 9 (c) and Fig. 9 (e) are respectively shown in Fig. 9 (b), FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line A— of FIGS. 9 (d) and 9 (f). Fig. 10 (b) is a plan view, and Fig. 10 (a) is a cross-sectional view taken along line A- in Fig. 10 (b). . FIG. 10 (c) is an enlarged view of a portion surrounded by a circle in FIG. 10 (a). Fig. 11 (b), 011 (d) and Fig. 11 (f) are plan views, and Fig. 11 (a), Fig. 11 (c) and Fig. 11 (e) are ll (b) respectively. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line A in FIGS. 11 (d) and 11 (f). 12 (b) and 12 (d) are plan views, and FIG. 12 (a) and FIG. 12 (c) are cross-sectional views taken along line AA ′ in FIGS. 12 (b) and 12 (d), respectively. It is. FIG. 13A and FIG. 13B are cross-sectional views. The same components as those in the fuel cell cartridge and the manufacturing method thereof according to the first or second embodiment shown in FIG. 1 to FIG.
[0087] 本実施形態による燃料電池用カートリッジの製造方法は、第 1のトッププレート 38a のうちの弾性体材料 25aに接する側の面に凹凸を形成しておき、かかる第 1のトップ プレート 38aに形成された凹凸 46を用いて第 1の弾性体層 26aの表面に凹凸を形成 し、これにより、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとの密着性を向上させるこ とに主な特徴がある。 [0087] In the method of manufacturing the fuel cell cartridge according to the present embodiment, the first top plate 38a is formed with irregularities on the surface of the first top plate 38a that is in contact with the elastic body material 25a. The formed irregularities 46 are used to form irregularities on the surface of the first elastic layer 26a, thereby improving the adhesion between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. Has the main features.
[0088] まず、支持基板 34を用意する工程から下部フレーム 36の内側の領域に弾性体材 料 25aを注入するまでの工程は、図 4 (a)乃至図 4 (c)を用いて上述した第 1実施形 態による燃料電池用カートリッジの製造方法と同様であるので説明を省略する（図 9 ( a)乃至図 9 (c)参照)。  First, the steps from the step of preparing the support substrate 34 to the step of injecting the elastic material 25a into the inner region of the lower frame 36 have been described above with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (c). Since this is the same as the method of manufacturing the fuel cell cartridge according to the first embodiment, the description thereof is omitted (see FIGS. 9 (a) to 9 (c)).
[0089] 次に、弾性体材料 25aに接する側の面である一方の面に凹凸 46が形成された第 1 トッププレート 38aを用意する（図 10 (c)参照）。第 1トッププレート 38aの一方の面に おける表面粗さ（算術平均粗さ) Raは、例えば 20 m程度とする。例えばサンドブラ ストを用いて第 1のトッププレート 38aの一方の面を加工すれば、第 1のトッププレート 38aの一方の面をこのような表面粗さ Raに設定することが可能である。  [0089] Next, a first top plate 38a is prepared in which irregularities 46 are formed on one surface that is in contact with the elastic material 25a (see FIG. 10C). The surface roughness (arithmetic mean roughness) Ra on one surface of the first top plate 38a is, for example, about 20 m. For example, if one surface of the first top plate 38a is processed using sandblast, it is possible to set one surface of the first top plate 38a to such a surface roughness Ra.
[0090] 次に、図 10 (a)及び図 10 (b)に示すように、弾性体材料 25aが注入された下部フレ ーム 36上に、第 1トッププレート 38aを載置する。第 1のトッププレート 38aを下部フレ ーム 36上に載置する際には、第 1のトッププレート 38aのうちの凹凸が形成された一 方の面が弾性体材料 25aの表面に接するように、第 1のトッププレート 38aを載置す る。  Next, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), the first top plate 38a is placed on the lower frame 36 into which the elastic material 25a has been injected. When the first top plate 38a is placed on the lower frame 36, one surface of the first top plate 38a where the irregularities are formed is in contact with the surface of the elastic material 25a. Then, the first top plate 38a is placed.
[0091] 第 1トッププレート 38aは、下部フレーム 36の内側に注入された弾性体材料 25aの 表面を平坦ィ匕するとともに、弾性体材料 25aの表面に凹凸を形成するためのもので ある。第 1トッププレート 38aの材料としては、弾性体材料 25aに対して接着されない 非接着性の材料を用いる。ここでは、第 1トッププレート 38aの材料として、例えばポリ テトラフルォロエチレン（PTFE)、パーフロロアルコキシ（PFA: Per Fluoro Alkoxy)等 のフッ素系榭脂を用いる。 [0091] The first top plate 38a is used to flatten the surface of the elastic material 25a injected into the lower frame 36 and to form irregularities on the surface of the elastic material 25a. is there. As the material of the first top plate 38a, a non-adhesive material that is not bonded to the elastic material 25a is used. Here, as the material of the first top plate 38a, for example, a fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or perfluoroalkoxy (PFA) is used.
[0092] なお、第 1トッププレート 38aの材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ レフイン系榭脂を用いてもよい。また、第 1トッププレート 38aの材料として、 SUS— 3 04、 SUS— 316等のステンレス鋼の表面にポリテトラフルォロエチレン（PTFE)等の 非接着性の材料をコーティングしたものを用いてもよい。また、第 1トッププレート 38a の材料として、 SK3、 SKD11等の工具鋼の表面にポリテトラフルォロエチレン（PTF E)等の非接着性の材料をコーティングしたものを用いてもよい。また、第 1トッププレ ート 38aの材料として、アルミニウム、銅、真鍮等の表面にポリテトラフルォロエチレン (PTFE)等の非接着性の材料をコーティングしたものを用いてもよ!、。 [0092] As a material of the first top plate 38a, a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene may be used. Alternatively, the first top plate 38a may be made of a stainless steel such as SUS-304 or SUS-316 coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE). Good. Further, as the material of the first top plate 38a, a tool steel surface such as SK3 or SKD11 coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE) may be used. Alternatively, the first top plate 38a may be made of a material such as aluminum, copper or brass coated with a non-adhesive material such as polytetrafluoroethylene (PTFE)!
[0093] 第 1のトッププレート 38aに加える加重は、例えば 300gとする。 [0093] The weight applied to the first top plate 38a is, for example, 300 g.
[0094] 次に、弾性体材料 25aを硬化するための熱処理を行う。熱処理温度は、例えば 60 °Cとする。熱処理時間は、例えば 20分とする。こうして、弾性体材料 25aが硬化する こととなる。 [0094] Next, a heat treatment for curing the elastic material 25a is performed. The heat treatment temperature is, for example, 60 ° C. The heat treatment time is, for example, 20 minutes. Thus, the elastic material 25a is cured.
[0095] この後、室温にて、弾性体材料 25aを冷却し、第 1のトッププレート 38aを除去する。  Thereafter, the elastic material 25a is cooled at room temperature, and the first top plate 38a is removed.
こうして、弾性体材料 25aより成る第 1の弾性体層 26aが形成される。第 1の弾性体層 26aの表面には、第 1のトッププレート 38aの一方の面に形成された凹凸 46 (図 10 (c )参照）に対応して凹凸（図示せず)が形成されて！ヽる。  Thus, the first elastic layer 26a made of the elastic material 25a is formed. Concavities and convexities (not shown) are formed on the surface of the first elastic body layer 26a corresponding to the concavities and convexities 46 (see FIG. 10C) formed on one surface of the first top plate 38a. ! Speak.
[0096] 次に、例えば高圧水銀灯を用いて、第 1の弾性体層 26aに紫外線を照射する。紫 外線を照射する際の条件は、例えば以下の通りとする。紫外線ランプの強度は、例え ば 160WZcm程度とする。紫外線ランプと第 1の弾性体層 26aとの間の距離は、例 えば 10cm程度とする。紫外線を照射する際には、例えば lmZ分の速度で第 1の弹 性体層 26aを移動させながら、紫外線を照射する。  Next, the first elastic layer 26a is irradiated with ultraviolet rays using, for example, a high-pressure mercury lamp. The conditions for irradiating ultraviolet rays are as follows, for example. The intensity of the UV lamp is, for example, about 160 WZcm. The distance between the ultraviolet lamp and the first elastic layer 26a is, for example, about 10 cm. When irradiating with ultraviolet rays, for example, the ultraviolet rays are irradiated while moving the first inorganic layer 26a at a speed of lmZ.
[0097] 次に、図 11 (a)及び図 11 (a)に示すように、第 1の弾性体層 26aのうちの周縁部を 除く領域、即ち、第 1の弾性体層 26aのうちの中央部に、セパレータ 28を載置する。 なお、第 1の弾性体層 26a上に、第 2実施形態において上述したセパレータ 28aを載 置するようにしてちょい。 Next, as shown in FIG. 11 (a) and FIG. 11 (a), the region of the first elastic body layer 26a excluding the peripheral portion, that is, of the first elastic body layer 26a. A separator 28 is placed in the center. The separator 28a described above in the second embodiment is mounted on the first elastic body layer 26a. Please put it.
[0098] 次に、図 11 (c)及び図 11 (d)に示すように、下部フレーム 36上に、枠状の治具で ある上部フレーム 40を載置する。  Next, as shown in FIGS. 11 (c) and 11 (d), the upper frame 40, which is a frame-shaped jig, is placed on the lower frame 36.
[0099] 次に、第 2の弾性体層 26bを形成するための材料を用意する。第 2の弾性体層 26b としては、第 1の弾性体層 26aと同様に、例えばシリコーンゴムを用いる。ここでは、第 2の弾性体層 26bを形成するための材料として、第 1の弾性体層 26aを形成するため の材料と同様に、液状のシリコーンゴムを用いる。力かる液状のシリコーンゴムとして は、上記と同様に、例えば、信越ィ匕学工業株式会社製のシリコーンゴムである KE— 1310STを用いることができる。 KE— 1310STの硬化剤としては、上記と同様に、例 えば信越ィ匕学工業株式会社製の cat— 1310STを用いることができる。シリコーンゴ ムとして KE— 1310STを用いる場合には、上記と同様に、以下のような作業を行う。 まず、例えば 15gの KE— 1310STに 10%の割合で cat— 1310STを混合する。次 に、混合の際に生じた泡を除去する (脱泡)。次に、混合された液体を攪拌する。  Next, a material for forming the second elastic layer 26b is prepared. As the second elastic layer 26b, for example, silicone rubber is used in the same manner as the first elastic layer 26a. Here, as a material for forming the second elastic layer 26b, liquid silicone rubber is used in the same manner as the material for forming the first elastic layer 26a. As the powerful liquid silicone rubber, for example, KE-1310ST, which is a silicone rubber manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., can be used as described above. As the curing agent for KE-1310ST, for example, cat-1310ST manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can be used as described above. When KE-1310ST is used as the silicone rubber, the following operations are performed as described above. First, for example, cat-1310ST is mixed with 15 g of KE-1310ST at a ratio of 10%. Next, the foam generated during mixing is removed (defoaming). Next, the mixed liquid is stirred.
[0100] 次に、こうして形成された液体の弾性体材料を上部フレーム 40の内側の領域に注 入する（図 11 (e)及び図 1 (f)参照)。こうして、上部フレーム 40の内側の領域に弾性 体材料 25bが注入されることとなる。弾性体材料 25bは、第 2の弾性体層 26bとなるも のである。  [0100] Next, the thus formed liquid elastic material is poured into the inner region of the upper frame 40 (see Fig. 11 (e) and Fig. 1 (f)). Thus, the elastic material 25b is injected into the region inside the upper frame 40. The elastic body material 25b becomes the second elastic body layer 26b.
[0101] 次に、図 12 (a)及び図 12 (b)に示すように、弾性体材料 25bが注入された上部フレ ーム 40上に、板状の治具である第 2トッププレート 42を載置する。第 2のトッププレー トにカ卩える加重は、例えば 300gとする。  Next, as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), the second top plate 42, which is a plate-shaped jig, is placed on the upper frame 40 into which the elastic material 25b has been injected. Is placed. The weight for the second top plate is, for example, 300g.
[0102] 次に、弾性体材料 25bを硬化するための熱処理を行う。熱処理温度は、例えば 60[0102] Next, heat treatment for curing the elastic material 25b is performed. The heat treatment temperature is, for example, 60
°Cとする。熱処理時間は、例えば 20分とする。こうして、弾性体材料 25bが硬化する こととなる。 ° C. The heat treatment time is, for example, 20 minutes. Thus, the elastic material 25b is cured.
[0103] この後、室温にて、弾性体材料 25bを冷却し、第 2のトッププレート 42を除去する。  [0103] Thereafter, the elastic material 25b is cooled at room temperature, and the second top plate 42 is removed.
こうして、弾性体材料 25bより成る第 2の弾性体層 26bが形成される（図 12 (c)及び図 12 (d)参照)。周縁部においては、表面に凹凸が形成された第 1の弾性体層 26a上 に、第 2の弾性体層 26bが形成されるため、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26 bとの間において良好な密着性が得られる。 [0104] この後の燃料電池用カートリッジの製造方法は、図 7 (a)及び図 7 (b)を用いて上述 した燃料電池用カートリッジの製造方法と同様であるので、説明を省略する（図 13 (aThus, the second elastic layer 26b made of the elastic material 25b is formed (see FIGS. 12 (c) and 12 (d)). In the peripheral portion, the second elastic layer 26b is formed on the first elastic layer 26a having the irregularities formed on the surface. Therefore, the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26 Good adhesion to b can be obtained. [0104] The subsequent manufacturing method of the fuel cell cartridge is the same as the manufacturing method of the fuel cell cartridge described above with reference to Figs. 13 (a
)及び図 13 (b)参照)。 ) And Figure 13 (b)).
[0105] こうして、本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14bが製造される。 Thus, the fuel cell cartridge 14b according to the present embodiment is manufactured.
[0106] このようにして製造された本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14bについて、 耐圧試験を行ったところ、燃料電池用カートリッジ 14bの耐圧は最大で 30kPaであつ た。 [0106] When the pressure resistance test was performed on the fuel cell cartridge 14b according to the present embodiment manufactured as described above, the pressure resistance of the fuel cell cartridge 14b was 30 kPa at the maximum.
[0107] なお、図 2に示す第 1実施形態による燃料電池用カートリッジ 14では、上述したよう に、耐圧は最大で 25kPaであった。  Incidentally, in the fuel cell cartridge 14 according to the first embodiment shown in FIG. 2, as described above, the maximum withstand pressure was 25 kPa.
[0108] これらのことから、本実施形態によれば、図 2に示す第 1実施形態による燃料電池 用カートリッジ 14の耐圧に対して、 1. 2倍の耐圧が得られることが分かる。  From these facts, it can be seen that according to the present embodiment, a withstand pressure of 1.2 times that of the fuel cell cartridge 14 according to the first embodiment shown in FIG. 2 can be obtained.
[0109] このように本実施形態によれば、表面に凹凸が形成された第 1の弾性体層 26a上に 第 2の弾性体層 26bを形成するため、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとの 密着性を向上することができる。このため、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26b とが互いに剥離するのを防止することができ、より信頼性の高い燃料電池用カートリツ ジ 14bを提供することができる。  As described above, according to the present embodiment, since the second elastic layer 26b is formed on the first elastic layer 26a having the irregularities formed on the surface, the first elastic layer 26a and the first elastic layer 26a Adhesion with the second elastic layer 26b can be improved. Therefore, it is possible to prevent the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b from being separated from each other, and to provide a more reliable fuel cell cartridge 14b.
[0110] [第 4実施形態]  [0110] [Fourth Embodiment]
本発明の第 4実施形態による燃料電池用カートリッジを図 14を用いて説明する。図 14は、本実施形態による燃料電池用カートリッジを示す平面図である。図 1乃至図 1 3に示す第 1乃至第 3実施形態による燃料電池用カートリッジ及びその製造方法と同 一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。  A fuel cell cartridge according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a plan view showing the fuel cell cartridge according to the present embodiment. The same components as those of the fuel cell cartridge and the manufacturing method thereof according to the first to third embodiments shown in FIGS. 1 to 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.
[0111] 本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14cは、セパレータ 28bに切れ目 48が形 成されて!/ヽることに主な特徴がある。  [0111] The fuel cell cartridge 14c according to the present embodiment is mainly characterized in that a cut 48 is formed in the separator 28b.
[0112] 図 14に示すように、第 1の弾性体層 26a (図 2参照)の周縁部を除く領域と第 2の弾 性体層 26b (図 2参照)の周縁部を除く領域との間には、第 1の弾性体層 26aと第 2の 弾性体層 26bとを分離するためのセパレータ 28bが形成されている。セパレータ 28b の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート（PET: PolyEthylene Terephthal ate)より成るフィルムが用いられている。セパレータ 28bの厚さは、例えば 100 m程 度とする。 [0112] As shown in FIG. 14, the region excluding the peripheral portion of the first elastic layer 26a (see FIG. 2) and the region excluding the peripheral portion of the second elastic layer 26b (see FIG. 2) A separator 28b for separating the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b is formed therebetween. As a material for the separator 28b, for example, a film made of polyethylene terephthalate (PET) is used. For example, the thickness of the separator 28b is about 100 m. Degree.
[0113] 本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14cでは、セパレータ 28bに切れ目 48が 形成されている。切れ目 48は、セパレータ 28bのうちの周縁部を除く領域、即ち、中 央部に形成されている。切れ目 48は、十字状に形成されている。より具体的には、 3 Ommの直線状の切れ目 48aと 25mmの直線状の切れ目 48bとが互いに交差するよ うに形成されている。  In the fuel cell cartridge 14c according to the present embodiment, a cut 48 is formed in the separator 28b. The cut 48 is formed in a region excluding the peripheral portion of the separator 28b, that is, in the central portion. The cut 48 is formed in a cross shape. More specifically, the linear cut 48a of 3 Omm and the straight cut 48b of 25mm are formed so as to intersect each other.
[0114] 本実施形態においてセパレータ 28bに切れ目 48を形成しているのは、以下のよう な理由によるものである。  [0114] In the present embodiment, the cuts 48 are formed in the separator 28b for the following reason.
[0115] 即ち、セパレータの材料として比較的硬い材料を用いた場合には、セパレータが比 較的変形しにくいため、燃料電池用カートリッジ内に燃料を注入していく際にセパレ 一タが第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとが固着されている箇所に徐々に 食い込む場合がある。力かる場合には、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bと が互いに剥離する要因となる。  [0115] That is, when a relatively hard material is used as the separator material, the separator is relatively difficult to deform. Therefore, when the fuel is injected into the fuel cell cartridge, the first separator is used. In some cases, the elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b gradually bite into a portion where they are fixed. When force is applied, the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b cause separation from each other.
[0116] これに対し、本実施形態では、セパレータ 28bに切れ目 48が形成されているため、 燃料電池用カートリッジ 14c内に燃料 30を注入していく際にセパレータ 28bが自在 に変形する。このため、本実施形態では、燃料電池用カートリッジ 14c内に燃料 30を 注入していく際に、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとの間にセパレータ 28 bが食い込んでいくのを防止することができる。従って、本実施形態によれば、第 1の 弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとが互いに剥離するのを防止することができ、よ り信頼性の高い燃料電池用カートリッジ 14cを提供することが可能となる。  On the other hand, in the present embodiment, since the cut 48 is formed in the separator 28b, the separator 28b is freely deformed when the fuel 30 is injected into the fuel cell cartridge 14c. Therefore, in the present embodiment, when the fuel 30 is injected into the fuel cell cartridge 14c, the separator 28b bites between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. Can be prevented. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b from being separated from each other, and to provide a more reliable fuel cell cartridge 14c. It becomes possible to do.
[0117] このようにして製造された本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14cについて、 耐圧試験を行ったところ、燃料電池用カートリッジ 14cの耐圧は最大で 28kPaであつ た。  [0117] When the pressure resistance test was performed on the fuel cell cartridge 14c according to the present embodiment manufactured as described above, the pressure resistance of the fuel cell cartridge 14c was 28 kPa at the maximum.
[0118] なお、図 2に示す第 1実施形態による燃料電池用カートリッジ 14では、上述したよう に、耐圧は最大で 25kPaであった。  [0118] In the fuel cell cartridge 14 according to the first embodiment shown in FIG. 2, the maximum withstand pressure was 25 kPa as described above.
[0119] これらのことから、本実施形態による燃料電池用カートリッジ 14cによれば、図 2に示 す燃料電池用カートリッジの耐圧に対して、 1. 1倍の耐圧が得られることが分力る。 [0119] From these facts, according to the fuel cell cartridge 14c according to the present embodiment, it is possible to obtain 1.1 times the pressure resistance of the fuel cell cartridge shown in FIG. .
[0120] このように本実施形態によれば、セパレータ 28bに切れ目 48が形成されているため 、燃料電池用カートリッジ 14c内に燃料 30を徐々に注入していく際にセパレータ 28b が自在に変形し、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとの間にセパレータ 28b が食い込んでいくのを防止することが可能となる。従って、本実施形態によれば、第 1 の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとが互いに剥離するのを防止することができ、 より信頼性の高い燃料電池用カートリッジを提供することが可能となる。 [0120] As described above, according to the present embodiment, the cut 48 is formed in the separator 28b. When the fuel 30 is gradually injected into the fuel cell cartridge 14c, the separator 28b is freely deformed, and the separator 28b bites between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. It is possible to prevent going out. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to prevent the first elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b from being separated from each other, and to provide a more reliable fuel cell cartridge. Is possible.
[0121] (変形例 (その 1) )  [0121] (Modification (Part 1))
次に、本実施形態による燃料電池用カートリッジの変形例（その 1)を図 15を用いて 説明する。図 15は、本変形例による燃料電池用カートリッジを示す平面図である。  Next, a modification (No. 1) of the fuel cell cartridge according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a plan view showing a fuel cell cartridge according to this modification.
[0122] 図 15に示すように、本変形例では、セパレータ 28cの長手方向に切れ目 48aが形 成されている。切れ目 48aの寸法は、例えば 30mmとする。  [0122] As shown in FIG. 15, in this modification, a cut 48a is formed in the longitudinal direction of the separator 28c. The dimension of the cut 48a is, for example, 30 mm.
[0123] このようにセパレータ 28cの長手方向に切れ目 48aを形成した場合にも、燃料電池 用カートリッジ 14d内に燃料 30を徐々に注入していく際にセパレータ 28cが自在に変 形し、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとの間にセパレータ 28cが食い込ん でいくのを防止することは可能である。従って、本変形例によっても、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとが互いに剥離するのを防止することができ、信頼性の高 い燃料電池用カートリッジを提供することが可能となる。  [0123] Even when the cut 48a is formed in the longitudinal direction of the separator 28c as described above, when the fuel 30 is gradually injected into the fuel cell cartridge 14d, the separator 28c is freely deformed, and the first It is possible to prevent the separator 28c from entering between the elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b. Therefore, according to this modification as well, it is possible to prevent the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b from being separated from each other, and to provide a highly reliable fuel cell cartridge. It becomes possible.
[0124] (変形例 (その 2) )  [0124] (Modification (Part 2))
次に、本実施形態による燃料電池用カートリッジの変形例（その 2)を図 16を用いて 説明する。図 16は、本変形例による燃料電池用カートリッジを示す平面図である。  Next, a modification (No. 2) of the fuel cell cartridge according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a plan view showing a fuel cell cartridge according to this modification.
[0125] 図 16に示すように、本変形例では、セパレータ 28dの長手方向に対して垂直な方 向に切れ目 48bが形成されている。切れ目 48bの寸法は、例えば 25mmとする。  [0125] As shown in FIG. 16, in this modification, a cut 48b is formed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the separator 28d. The dimension of the cut 48b is, for example, 25 mm.
[0126] このようにセパレータ 28dの長手方向に垂直な方向に切れ目 48bを形成した場合 にも、燃料電池用カートリッジ 14e内に燃料 30を徐々に注入していく際にセパレータ 28dが自在に変形し、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとの間にセパレータ 28dが食い込んでいくのを防止することは可能である。従って、本変形例によっても、 第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとが互いに剥離するのを防止することがで き、信頼性の高い燃料電池用カートリッジを提供することが可能となる。  [0126] Even when the cut 48b is formed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the separator 28d as described above, the separator 28d is freely deformed when the fuel 30 is gradually injected into the fuel cell cartridge 14e. It is possible to prevent the separator 28d from biting between the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. Therefore, according to this modification as well, it is possible to prevent the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b from being separated from each other, and to provide a highly reliable fuel cell cartridge. It becomes possible.
[0127] (変形例 (その 3) ) 次に、本実施形態による燃料電池用カートリッジの変形例（その 3)を図 17を用いて 説明する。図 17は、本変形例による燃料電池用カートリッジ 14fを示す平面図である [0127] (Modification (Part 3)) Next, a modification (No. 3) of the fuel cell cartridge according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a plan view showing a fuel cell cartridge 14f according to this modification.
[0128] 図 17に示すように、本変形例では、セパレータ 28eに X字状に切れ目 50が形成さ れている。 [0128] As shown in FIG. 17, in this modification, a slit 50 is formed in an X shape in the separator 28e.
[0129] このようにセパレータ 28eに X字状に切れ目 50を形成した場合にも、燃料電池用力 ートリッジ 14f内に燃料 30を徐々に注入していく際にセパレータ 28eが自在に変形し 、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとの間にセパレータ 28eが食 、込んで ヽ くのを防止することは可能である。従って、本変形例によっても、第 1の弾性体層 26a と第 2の弾性体層 26bとが互いに剥離するのを防止することができ、信頼性の高い燃 料電池用カートリッジを提供することが可能となる。  [0129] Even when the cut line 50 is formed in the X shape in the separator 28e as described above, the separator 28e is freely deformed when the fuel 30 is gradually injected into the fuel cell power cartridge 14f, and the first It is possible to prevent the separator 28e from being caught between the elastic body layer 26a and the second elastic body layer 26b. Therefore, according to this modification as well, it is possible to prevent the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b from being separated from each other, and to provide a highly reliable fuel cell cartridge. It becomes possible.
[0130] [変形実施形態]  [0130] [Modified Embodiment]
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。  The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
[0131] 例えば、上記実施形態では、第 1の弾性体層 26a及び第 2の弾性体層 26bの材料 としてシリコーンゴムを用いる場合を例に説明したが、第 1の弾性体層 26a及び第 2の 弾性体層 26bの材料はシリコーンゴムに限定されるものではない。例えば、エチレン プロピレンジェンゴム、ポリ酢酸ビ-ルーエチレンビュルアルコール共重合体、又は、 ポリ塩ィ匕ビニル等を、第 1の弾性体層 26a及び第 2の弾性体層 26bの材料として用い てもよい。  For example, in the above embodiment, the case where silicone rubber is used as the material of the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b has been described as an example, but the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26a The material of the elastic layer 26b is not limited to silicone rubber. For example, ethylene propylene rubber, poly (vinyl acetate) -ethylene ethylene alcohol alcohol copolymer, or polyvinyl chloride vinyl may be used as the material for the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b. Good.
[0132] また、上記実施形態では、セパレータ 28、 28a〜28eの材料として、ポリテトラフル ォロエチレン (PTFE)やポリエチレンテレフタレート（PET)を用いる場合を例に説明 したが、セパレータ 28、 28a〜28eの材料は、ポリテトラフルォロエチレンやポリェチ レンテレフタレート（PET)に限定されるものではない。  [0132] In the above embodiment, the case where polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyethylene terephthalate (PET) is used as the material of the separators 28, 28a to 28e has been described as an example. However, the material of the separators 28, 28a to 28e is However, it is not limited to polytetrafluoroethylene or polyethylene terephthalate (PET).
[0133] 例えば、パーフロロアルコキシ（PFA : Per Fluoro Alkoxy)、フッ化工チレンプロピレ ン（FEP : Fluorinated Ethylene Propylene)等の他のフッ素系榭脂を、セパレータ 28、 28a〜28eの材料として広く用いることができる。  [0133] For example, other fluorine-based resins such as perfluoroalkoxy (PFA) and fluorinated ethylene propylene (FEP) may be widely used as the material for the separators 28, 28a to 28e. it can.
[0134] また、ポリエチレン（PE： PolyEthylene)、ポリプロピレン（PP： PolyPropylene)、シクロ ォレフインポリマ（COP : Cycro Olefin Polymer)等のォレフィン系榭脂を、セパレータ 28、 28a〜28eの丰才 として ffll、てもよ!ヽ。 [0134] In addition, polyolefin resin such as polyethylene (PE: PolyEthylene), polypropylene (PP: PolyPropylene), and cycloolefin polymer (COP) is used as a separator. 28, 28a ~ 28e as a gift, ffll!
[0135] また、ポリエチレンナフタレート（PEN： PolyEthylene Naphtarete)、ポリブチレンテレ フタレート（PBT: PolyButylene Terephthalate)、ポリ乳酸等のポリエステル系榭脂を[0135] Polyester naphthalate (PEN: PolyEthylene Naphtarete), polybutylene terephthalate (PBT), polylactic acid, etc.
、セパレータ 28、 28a〜28eの材料として用いてもよい。 The separators 28 and 28a to 28e may be used as materials.
[0136] また、軟質ポリ塩化ビュル（Plasticized Polyvinyl Chloride)や、軟質ポリ塩化ビュル の重合体等の塩化ビュル系榭脂を、セパレータ 28、 28a〜28eの材料として用いて ちょい。 [0136] Also, chlorinated mulled resin such as plasticized polyvinyl chloride (Plasticized Polyvinyl Chloride) or a polymer of soft polychlorinated butyl chloride may be used as the material for separators 28, 28a to 28e.
[0137] また、上記実施形態では、第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bとを別個に形 成したが、射出成形、圧縮成型等により第 1の弾性体層 26aと第 2の弾性体層 26bと を一体に形成するようにしてもよ 、。  [0137] In the above embodiment, the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b are separately formed. However, the first elastic layer 26a and the second elastic layer 26b are formed by injection molding, compression molding, or the like. The second elastic body layer 26b may be integrally formed.
産業上の利用可能性  Industrial applicability
[0138] 本発明による燃料電池用カートリッジ及びその製造方法並びに燃料電池システム は、簡便で安価な燃料電池用カートリッジ及び燃料電池システムを実現するのに有 用である。 The fuel cell cartridge, the manufacturing method thereof, and the fuel cell system according to the present invention are useful for realizing a fuel cell cartridge and a fuel cell system that are simple and inexpensive.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
[1] 液体燃料を収納する弾性体力 成る収納部と、  [1] A storage portion made of an elastic body that stores liquid fuel;
前記収納部内部に設けられたセパレータと  A separator provided inside the storage unit;
を有することを特徴とする燃料電池用カートリッジ。  A fuel cell cartridge comprising:
[2] 請求の範囲第 1項記載の燃料電池用カートリッジにおいて、  [2] The fuel cell cartridge according to claim 1,
前記収納部は、第 1の弾性体層と第 2の弾性体層とをその周縁部で固着したもので あり、  The storage portion is obtained by fixing the first elastic body layer and the second elastic body layer at the periphery thereof,
前記セパレータは、前記周縁部の内側に配置されている  The separator is disposed inside the peripheral edge.
ことを特徴とする燃料電池用カートリッジ。  A fuel cell cartridge.
[3] 請求の範囲第 1項又は第 2項記載の燃料電池用カートリッジにおいて、 [3] The fuel cell cartridge according to claim 1 or 2,
前記セパレータと前記弾性体とは、互いに非接着性の材料カゝら成る  The separator and the elastic body are made of non-adhesive material.
ことを特徴とする燃料電池用カートリッジ。  A fuel cell cartridge.
[4] 液体燃料によって発電を行う燃料電池システムであって、 [4] A fuel cell system for generating electricity with liquid fuel,
液体燃料を収納する弾性体力 成る収納部と；前記収納部内部に設けられたセパ レータとを有する燃料電池用カートリッジと接続され、前記燃料電池用カートリッジに 収納された液体燃料が供給される  A fuel cell cartridge having an elastic body force storage unit for storing liquid fuel; and a separator provided inside the storage unit is connected to supply the liquid fuel stored in the fuel cell cartridge.
ことを特徴とする燃料電池システム。  A fuel cell system.
[5] 第 1の弾性体層と、 [5] a first elastic layer;
前記第 1の弾性体層の周縁部に接続され、前記第 1の弾性体層との間に燃料を貯 留する空間を形成する第 2の弾性体層と、  A second elastic layer connected to a peripheral portion of the first elastic layer and forming a space for storing fuel between the first elastic layer;
前記第 1の弾性体層のうちの周縁部を除く領域と前記第 2の弾性体層のうちの周縁 部を除く領域との間に設けられたセパレータと、  A separator provided between a region excluding the peripheral portion of the first elastic layer and a region excluding the peripheral portion of the second elastic layer;
前記第 1の弾性体層と前記第 2の弾性体層との間に形成される空間に一方の端部 が達するように取付けられたチューブと  A tube attached so that one end reaches a space formed between the first elastic layer and the second elastic layer;
を有することを特徴とする燃料電池用カートリッジ。  A fuel cell cartridge comprising:
[6] 請求の範囲第 5項記載の燃料電池用カートリッジにお 、て、 [6] In the fuel cell cartridge according to claim 5,
前記第 1の弾性体層の周縁部と前記第 2の弾性体層の周縁部とが互いに固着され ている ことを特徴とする燃料電池用カートリッジ。 The peripheral edge of the first elastic body layer and the peripheral edge of the second elastic body layer are fixed to each other. A fuel cell cartridge.
[7] 請求の範囲第 5項記載の燃料電池用カートリッジにお 、て、 [7] In the fuel cell cartridge according to claim 5,
前記第 1の弾性体層の周縁部と前記第 2の弾性体層の周縁部とがー体に形成され ている  The peripheral portion of the first elastic layer and the peripheral portion of the second elastic layer are formed in a body.
ことを特徴とする燃料電池用カートリッジ。  A fuel cell cartridge.
[8] 請求の範囲第 5項乃至第 7項のいずれ力 1項に記載の燃料電池用カートリッジにお いて、 [8] In the fuel cell cartridge according to any one of claims 5 to 7,
前記セパレータは、前記第 1の弾性体層及び前記第 2の弾性体層に接着されない 材料より成る  The separator is made of a material that is not bonded to the first elastic layer and the second elastic layer.
ことを特徴とする燃料電池用カートリッジ。  A fuel cell cartridge.
[9] 請求の範囲第 1項乃至第 3項及び第 5項乃至第 8項のいずれか 1項に記載の燃料 電池用カートリッジにお 、て、 [9] The fuel cell cartridge according to any one of claims 1 to 3, and 5 to 8.
前記セパレータの周縁に、断面が円形状の縁取りが形成されている  A border having a circular cross section is formed on the periphery of the separator.
ことを特徴とする燃料電池用カートリッジ。  A fuel cell cartridge.
[10] 請求の範囲第 1項乃至第 3項及び第 5項乃至第 9項のいずれか 1項に記載の燃料 電池用カートリッジにお 、て、 [10] The fuel cell cartridge according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 9,
前記セパレータのうちの周縁部を除く領域に、切れ目が形成されている ことを特徴とする燃料電池用カートリッジ。  The fuel cell cartridge is characterized in that a cut is formed in a region of the separator excluding the peripheral edge.
[11] 請求の範囲第 2項及び第 5項乃至第 10項のいずれか 1項に記載の燃料電池用力 ートリッジにおいて、 [11] In the fuel cell power cartridge according to any one of claims 2 and 5 to 10,
前記第 1の弾性体層及び前記第 2の弾性体層は、シリコーンゴム、エチレンプロピ レンジェンゴム、ポリ酢酸ビュル エチレンビュルアルコール共重合体、又は、ポリ塩 化ビュルより成る  The first elastic layer and the second elastic layer are made of silicone rubber, ethylene propylene rubber, poly (butyl acetate), ethylene (butanol) alcohol copolymer, or poly (chlorinated) bullet.
ことを特徴とする燃料電池用カートリッジ。  A fuel cell cartridge.
[12] 請求の範囲第 1項乃至第 3項及び第 5項乃至第 11項のいずれか 1項に記載の燃 料電池用カートリッジにお ヽて、 [12] In the fuel cell cartridge according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 11,
前記セパレータは、フッ素系榭脂、ォレフィン系榭脂、ポリエステル系榭脂、又は、 塩ィ匕ビュル系榭脂より成る ことを特徴とする燃料電池用カートリッジ。 The separator is made of fluorine resin, olefin resin, polyester resin, or salt resin resin. A fuel cell cartridge.
[13] 第 1の弾性体層の周縁部を除く領域上にセパレータを載置する工程と、  [13] placing a separator on a region excluding the peripheral portion of the first elastic layer;
前記第 1の弾性体層上及び前記セパレータ上に、前記第 1の弾性体層の周縁部に 接続され、前記第 1の弾性体層との間に燃料を貯留する空間を形成する第 2の弾性 体層を設ける工程と、  A second surface is formed on the first elastic layer and on the separator, and is connected to a peripheral portion of the first elastic layer and forms a space for storing fuel between the first elastic layer and the first elastic layer. Providing an elastic body layer;
前記第 1の弾性体層と前記第 2の弾性体層との間に形成される空間に一方の端部 が達するようにチューブを取り付ける工程と  Attaching a tube so that one end reaches a space formed between the first elastic layer and the second elastic layer;
を有することを特徴とする燃料電池用カートリッジの製造方法。  A method for manufacturing a cartridge for a fuel cell, comprising:
[14] 請求の範囲第 13項記載の燃料電池用カートリッジの製造方法において、 [14] In the method of manufacturing a fuel cell cartridge according to claim 13,
前記第 1の弾性体層を形成する工程の後、前記セパレータを載置する工程の前に 、前記第 1の弾性体層の表面に凹凸を形成する工程を更に有する  After the step of forming the first elastic body layer and before the step of placing the separator, the method further includes the step of forming irregularities on the surface of the first elastic body layer.
ことを特徴とする燃料電池用カートリッジの製造方法。  A method for producing a cartridge for a fuel cell.
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