專利名稱：燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在由陽(yáng)極、電解質(zhì)膜、陰極和擴(kuò)散層構(gòu)成的膜/電極接合體(MEA)的陽(yáng)極上使液體燃料氧化，在陰極上使氧還原的燃料電池。
背景技術(shù)：
燃料電池是一種至少由固體或液體的電解質(zhì)及引起所希望的電化學(xué)反應(yīng)的兩個(gè)電極(陽(yáng)極和陰極)構(gòu)成，直接將其燃料具有的化學(xué)能高效地變換為電能的發(fā)電機(jī)。
固體高分子膜電解質(zhì)型燃料電池(PEM-FC)發(fā)電系統(tǒng)，一般由在固體高分子電解質(zhì)膜的兩面上配置多孔的陽(yáng)極及陰極的單元電池串聯(lián)及根據(jù)需要并聯(lián)的電池、燃料容器、燃料供給裝置和空氣或氧氣供給裝置構(gòu)成。
在PEM-FC中，使用液體燃料的直接型甲醇燃料電池(DMFC)及金屬氫化物、肼(聯(lián)氨)燃料電池，由于燃料的體積能量密度高，作為小型移動(dòng)型或便攜式電源有效而受到注目，其中，處理容易且期待在最近的將來(lái)從生物物質(zhì)生產(chǎn)的甲醇作為燃料的DMFC，可以說(shuō)是理想的電源系統(tǒng)。
為了將利用液體燃料的DMFC之類的燃料電池作成便攜式機(jī)器用電源，在著眼于功率輸出密度更高的電池而努力開(kāi)發(fā)高性能的電極催化劑、高性能的電極結(jié)構(gòu)、燃料滲透少的固體高分子膜的同時(shí)，也在追求燃料泵及空氣吹風(fēng)機(jī)的小型化的極限技術(shù)，也在追求不需要燃料供給泵、空氣供給吹風(fēng)機(jī)等的輔機(jī)動(dòng)力的系統(tǒng)。
在專利文獻(xiàn)1中披露的燃料電池，披露了不需要輔機(jī)動(dòng)力的燃料電池，為了把在裝入液體燃料的容器的壁面上由陽(yáng)極生成的二氧化碳(CO2)排出到容器之外，通過(guò)在容器的壁面上設(shè)置具有氣液分離功能的膜使液體燃料不會(huì)漏出到容器外部，而將生成的二氧化碳排出。
<專利文獻(xiàn)1>日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2003-100315號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，由于在DMFC中使用的最近的MEA技術(shù)的進(jìn)步使電池性能提高，在設(shè)置上述披露的具有氣液分離功能的膜的電池結(jié)構(gòu)中，伴隨發(fā)電在陽(yáng)極側(cè)由于液體燃料的氧化而生成的二氧化碳?xì)怏w的排氣不能充分地進(jìn)行，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的氣泡附著于陽(yáng)極表面，妨礙燃料的擴(kuò)散，很難獲得很大的電池的功率輸出。
本發(fā)明的目的在于提供一種可以獲得大電池功率輸出的結(jié)構(gòu)的燃料電池。
本發(fā)明的燃料電池包括使液體燃料氧化的陽(yáng)極；使氧還原的陰極；在上述陽(yáng)極和上述陰極之間形成的電解質(zhì)膜；保持供給陽(yáng)極的液體燃料的燃料室；以及使燃料室的內(nèi)部和外部通氣，阻斷液體的機(jī)構(gòu)，且燃料室內(nèi)部的壓力比燃料室外部的壓力高。
根據(jù)本發(fā)明可以得到使在陽(yáng)極側(cè)生成的二氧化碳從燃燒室排出的燃料電池。


圖1示出本發(fā)明的燃料電池電源系統(tǒng)的一實(shí)施例。
圖2示出本發(fā)明的燃料電池結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖3示出本發(fā)明的帶有筒形容器的燃料電池電源的概貌。
圖4示出本發(fā)明的燃料室結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖5示出本發(fā)明的排氣組件的一實(shí)施例。
圖6示出本發(fā)明的燃料室/排氣組件一體化結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖7示出本發(fā)明的陽(yáng)極端板結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖8示出本發(fā)明的陰極端板結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖9示出本發(fā)明的集電器/陰極端板一體化結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖10示出本發(fā)明的陽(yáng)極集電器結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖11示出本發(fā)明的MEA及擴(kuò)散層的結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖12示出本發(fā)明的密封墊片結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖13示出本發(fā)明的燃料電池概貌的一實(shí)施例。
圖14示出在本發(fā)明的燃料室/陽(yáng)極端板一體化結(jié)構(gòu)之上配置MEA的結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖15示出本發(fā)明的帶有集電器的陰極端板結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖16示出裝載有本發(fā)明的燃料電池的便攜式信息終端的結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖17示出本發(fā)明的燃料室剖面結(jié)構(gòu)的再一個(gè)實(shí)施例。
圖18示出本發(fā)明的燃料電池剖面結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例。
圖19示出在本發(fā)明的燃料電池中使用的燃料筒的剖面結(jié)構(gòu)的一實(shí)施例。
圖20(A)為在本發(fā)明的燃料電池中使用的燃料筒的啟閉機(jī)構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)及其接口剖面結(jié)構(gòu)的一例，示出安裝前的狀態(tài)；圖20(B)為在本發(fā)明的燃料電池中使用的燃料筒的啟閉機(jī)構(gòu)及其接口剖面結(jié)構(gòu)的一例，示出安裝后的狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式予以說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下的實(shí)施方式。
在本實(shí)施方式中使用的以甲醇為燃料的燃料電池中，在以下所示的電化學(xué)反應(yīng)中以甲醇具有的化學(xué)能直接變換為電能的形式發(fā)電。在陽(yáng)極側(cè)，供給的甲醇水溶液遵照(1)式發(fā)生反應(yīng)分解成二氧化碳?xì)怏w、氫離子及電子(甲醇的氧化反應(yīng))。
(1)生成的氫離子在電解質(zhì)膜中從陽(yáng)極移動(dòng)到陰極側(cè)，在陰極電極上從空氣中擴(kuò)散來(lái)的氧氣和電極上的電子按照(2)式發(fā)生反應(yīng)而生成水(氧的還原反應(yīng))。
(2)因此，伴隨發(fā)電的全化學(xué)反應(yīng)，如(3)式所示，甲醇受到氧的氧化而生成二氧化碳和水，化學(xué)反應(yīng)式與甲醇著火燃燒一樣。
(3)單元電池的開(kāi)路電壓約為1.2V，但由于燃料浸透電解質(zhì)膜的影響實(shí)質(zhì)上為0.85～1.0V，雖然沒(méi)有特別的限定，但在實(shí)用負(fù)載運(yùn)行下的電壓選擇為在0.2～0.6V左右的區(qū)域。所以，在作為實(shí)際電源使用時(shí)，按照負(fù)載機(jī)器的要求，將單元電池串聯(lián)使用而得到規(guī)定的電壓。單個(gè)電池的輸出電流密度因電極催化劑、電極結(jié)構(gòu)及其他影響而改變，在實(shí)際效果上是通過(guò)設(shè)計(jì)適當(dāng)選擇單個(gè)電池的發(fā)電部的面積而得到規(guī)定的電流。另外，在合適時(shí)也可以通過(guò)并聯(lián)調(diào)整電池容量。在本實(shí)施方式中，單元電池的額定電壓為0.3V。
下面，對(duì)本實(shí)施方式的燃料電池的實(shí)施例予以詳細(xì)說(shuō)明。
圖1示出本實(shí)施例的電源系統(tǒng)的構(gòu)成。電源系統(tǒng)，由燃料電池1、燃料筒罐2、電力端子3及排氣口4構(gòu)成。燃料筒罐，是利用高壓液化氣、高壓氣體或彈簧等的壓力將燃料送出，在將燃料供給圖2所示的燃料室12的同時(shí)，維持燃料室12內(nèi)的液體燃料為比大氣壓高的壓力的系統(tǒng)。在排氣口4上設(shè)置了氣液分離材料時(shí)，通過(guò)把燃料室12內(nèi)維持為比大氣壓高的壓力，可以容易地使在陽(yáng)極生成的二氧化碳從排氣口4排出。
在伴隨發(fā)電，燃料室12的燃料消耗時(shí)，從燃料筒罐2補(bǔ)充燃料。電池的輸出經(jīng)直流/直流變換器5向負(fù)載機(jī)器供電，燃料電池1具有設(shè)定為可得到有關(guān)燃料筒罐2的燃料余量、直流/直流變換器5等的運(yùn)行時(shí)及停止時(shí)的狀況的信號(hào)，控制直流/直流變換器5，必要時(shí)輸出警告信號(hào)的控制器6而構(gòu)成電源系統(tǒng)。另外，控制器6，根據(jù)需要可在負(fù)載機(jī)器上顯示輸出電流、電池溫度等電源的運(yùn)行狀態(tài)，在燃料筒罐2的余量變得低于諸設(shè)定值時(shí)，或空氣擴(kuò)散量等在規(guī)定范圍以外時(shí)，在停止從直流/直流變換器5向負(fù)載供電的同時(shí)，啟動(dòng)音響、語(yǔ)音、信號(hào)燈或文字顯示等異常警報(bào)。即使是在正常運(yùn)行時(shí)，也可以接收燃料筒罐2的燃料余量信號(hào)并將燃料余量顯示于負(fù)載機(jī)器上。
圖2示出本實(shí)施例的燃料電池的部件結(jié)構(gòu)。燃料電池1構(gòu)成為，在具有燃料筒容器7的燃料室12及其兩面上順序?qū)盈B陽(yáng)極端板13a，密封墊片14，帶有擴(kuò)散層的MEA(膜/電極接合體)11，密封墊片14，陰極端板13c，并為使該層疊體在面內(nèi)的加壓力大致均勻而利用螺釘使其一體化并固定。
圖3示出具有在層疊并固定了的燃料室12的兩面上配置單面6片帶有擴(kuò)散層的MEA的發(fā)電部的燃料電池1的概貌。燃料電池1的結(jié)構(gòu)為，在燃料室12的兩面串聯(lián)多個(gè)單個(gè)電池(MEA)，該兩面的串聯(lián)單個(gè)電池群還與連接端子16串聯(lián)，從輸出端子3取出電力。
在圖3中，燃料，從燃料筒2利用高壓液化氣、高壓氣體或彈簧等加壓力供給，在陽(yáng)極上生成的二氧化碳，此處未圖示，經(jīng)過(guò)圖5中的作為一實(shí)施例所示的排氣組件從排氣口4排出。此排氣組件30，具有氣液分離功能，還具有捕集排氣的功能。另一方面，作為氧化劑的空氣，通過(guò)狹縫22c擴(kuò)散供給，在陰極上生成的水通過(guò)此狹縫22c擴(kuò)散而排出。用來(lái)使電池一體化的緊固方法，并不限于本實(shí)施例中披露的利用螺釘15緊固的方法，也可以將此電池插入到框體內(nèi)利用框體的壓縮力或其他方法實(shí)現(xiàn)。
在圖4中示出本實(shí)施例的燃料室12的結(jié)構(gòu)。在燃料室12中設(shè)置有用來(lái)分配燃料的多個(gè)肋板21，受到肋板支持板23的支持而形成兩面貫通的狹縫22a，肋板支持板23與燃料室12的厚度相比足夠薄，在這一部分上也形成燃料分配用的溝部，并且，在該支持板上設(shè)置支持圖4示出的氣液分離管31的支持孔24。另外，在燃料室12上設(shè)置有排氣口4、電池緊固用螺孔25a、燃料筒接收口26以及燃料筒容器7。燃料室12的材料，只要是平滑而在MEA安裝時(shí)面壓施加均勻，不會(huì)使面內(nèi)設(shè)置的多個(gè)電池短路的絕緣結(jié)構(gòu)就可以，沒(méi)有特別的限制。可以采用高密度氯乙烯、高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚醚酮醚類、聚醚砜類、聚碳酸酯或經(jīng)過(guò)玻璃纖維強(qiáng)化的這些材料。另外，可以采用碳素板及鋼、鎳、其他輕質(zhì)的鋁、鎂等的合金材料，或以銅-鋁等為代表的金屬間化合物及各種不銹鋼，并使用使其表面不導(dǎo)電的方法或涂覆樹(shù)脂而絕緣化的方法。
分配燃料及氧化劑氣體等流體的狹縫22a，在圖3中是平行溝的結(jié)構(gòu)，但也可以選擇其他的結(jié)構(gòu)，只要是流體在面內(nèi)均勻分配的結(jié)構(gòu)，就沒(méi)有特別的限制。另外，在圖3中，電池結(jié)構(gòu)部件是由螺釘均勻緊固的，其目的是電接觸和液體燃料密封，但這并不限于本實(shí)施例，例如，將電池部件分別用粘合性高分子薄膜粘結(jié)，將該電池由框體等加壓緊固的方法等，在使電源達(dá)到輕量化薄形化方面是很有效的方法。
在圖5中示出作為本實(shí)施例的排氣組件30的結(jié)構(gòu)。排氣組件30中，多個(gè)疏水性多孔的中空紗狀或筒狀的氣液分離管31具有開(kāi)口部且與組件基板32緊密接合。此氣液分離管31的外形，選擇為可以將圖3所示的氣液分離管31插入到支持孔24的大小，未與組件基板32相連接的-端把管封死。氣液分離管使用的材料，只要是通氣性高疏水性強(qiáng)的材料就可以，沒(méi)有特別的限制，可以使用將多孔聚四氟乙烯中空紗、使聚四氟乙烯原纖維擠壓成形的微管、或經(jīng)紡布或無(wú)紡布制作的微管經(jīng)過(guò)聚四氟乙烯分散液(D-1ダイキソ工業(yè)社制)等進(jìn)行疏水化處理得到的材料等。
在圖6中作為本實(shí)施例，示出圖4所示的燃料室12和圖5所示的排氣組件30組合而成的燃料室的概貌。排氣組件30的各個(gè)氣液分離管31，穿過(guò)設(shè)置于燃料室12上的肋板支持板23的孔24固定，組件基板32與燃料室排氣廢棄口4相連接，具有將各個(gè)氣液分離管31回收的氣體排放到電池外的功能。采用這種結(jié)構(gòu)，通過(guò)將氣液分離管設(shè)置在與在產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的陽(yáng)極附近對(duì)置的兩個(gè)陽(yáng)極的大致等距離處，在裝載燃料筒時(shí)，燃料室內(nèi)在規(guī)定的壓力下壓力燃料處于裝滿的狀態(tài)，在不發(fā)電時(shí)，由于氣液分離管的疏水性，在其細(xì)孔內(nèi)燃料到達(dá)特定的壓力之前不會(huì)進(jìn)入，在特定壓力下燃料不會(huì)泄漏，在燃料內(nèi)溶解氣體的脫氣及發(fā)電開(kāi)始的同時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w補(bǔ)足到氣液分離管，在液體燃料的壓力下向電池外排氣。所以，使用的氣液分離管的膜厚、平均細(xì)孔直徑、細(xì)孔分布以及開(kāi)口率，根據(jù)燃料筒的初始?jí)毫白罱K壓力和電池的最大輸出時(shí)的二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生量來(lái)選擇使用。
另外，通過(guò)將排氣組件30的各個(gè)氣液分離管31穿過(guò)設(shè)置于燃料室12中的肋板支持板23的孔24進(jìn)行固定，可使氣液分離管31保持等距，可消除排氣的偏向。
關(guān)于設(shè)置于陽(yáng)極端板13a上的狹縫22，就脫離氣泡直徑變得最大的圓形的場(chǎng)合而言，在設(shè)定孔直徑為D、表面張力為T、甲醇水溶液密度為ρ、重力加速度為g、脫離氣泡半徑為γ時(shí)，D＝2γcosθ，而氣泡接觸角θ可表示如下(πρgD2/24cos2θ)(1-3cos2θ+sin3θ-3sinθ)-2πTcos2θ＝0。狹縫22，一般從集電性及用來(lái)固定MEA的剛性方面考慮，開(kāi)口率選擇25～50％，另外，考慮緊固、固定時(shí)的MEA的厚度變形時(shí)，狹縫寬度選擇1～2mm，間距選擇2～4mm。因此，在2mm直徑的圓形時(shí)采用10wt％的甲醇水溶液時(shí)，氣泡接觸角θ為約60℃，脫離氣泡直徑2γ約為4mm。所以，與氣液分離組件對(duì)置的陽(yáng)極端板13a的間隔，優(yōu)選是設(shè)置成為小于等于4mm，在產(chǎn)生、生長(zhǎng)的氣泡由于浮力而發(fā)生脫離之前，由于與上述氣液分離組件的表面接觸，氣泡破壞，可有效地進(jìn)行氣泡的去除，陽(yáng)極的表面不會(huì)由于氣體而閉塞，可以更穩(wěn)定地維持輸出性能。
即，排氣組件不是像在燃料室的壁面上形成的現(xiàn)有的氣液分離膜那樣設(shè)置于燃料室壁面上，而是設(shè)置于靠近陽(yáng)極表面的燃料室內(nèi)。
此處示出的是將疏水性多孔質(zhì)的中空紗作成氣液分離管31而構(gòu)成組件的例子，但并不限于這種方法，只要是在燃料室12內(nèi)與陽(yáng)極的表面對(duì)置設(shè)置的具有氣液分離功能的排氣組件，采取什么形狀都可以。例如，如圖17所示，將燃料室12分割為帶有狹縫22的部分和帶有溝部27的部分，通過(guò)成為經(jīng)氣液分離膜33接合的形狀，可用作排氣組件。另外，氣體的通道并不限于是溝，也可以設(shè)置排氣組件使其透過(guò)氣液分離膜到達(dá)排氣口4。
另外，在圖17中所示的實(shí)施例，是在燃料室12的單個(gè)面上安裝燃料電池的電源，但也可以通過(guò)采取圖18所示的剖面結(jié)構(gòu)使燃料室12的兩面都成為發(fā)電部。即，在具有通氣性和規(guī)定的剛性的膜支持體34的兩面上配置氣液分離膜33，設(shè)置于燃料室12的內(nèi)部，并且與燃料電池的陽(yáng)極端板13a對(duì)置設(shè)置。
圖7示出與燃料室12接合的陽(yáng)極端板13a的結(jié)構(gòu)。陽(yáng)極端板13a，在同一面內(nèi)配置6個(gè)單個(gè)電池，為了進(jìn)行電串聯(lián)將3種具有電子傳導(dǎo)性和耐蝕性的集電器42a、42b及42c和絕緣板41一體化且接合，在各個(gè)集電器上設(shè)置多個(gè)狹縫22b。在絕緣板41上，為了電池部件的一體化和緊固，設(shè)置多個(gè)螺孔25b。對(duì)各個(gè)集電器42用的材料沒(méi)有特別的限制，可以使用碳素板及不銹鋼、鈦、鉭等的金屬板或這些金屬材料和其他金屬例如碳素鋼、不銹鋼、銅、鎳等的包覆等的復(fù)合材料等。另外，在金屬類的集電器中，在加工了的集電器的通電接觸部上以金等耐蝕性貴金屬進(jìn)行電鍍或以導(dǎo)電性碳素涂料等涂覆而降低安裝時(shí)的接觸電阻，在提高電池的功率輸出密度和確保長(zhǎng)期性能穩(wěn)定性上是有效的。
另外，構(gòu)成陽(yáng)極端板13a的絕緣板，只要是可以將在面內(nèi)配置的集電器42分別一體化進(jìn)行接合，可以確保絕緣性和平面性的材料，就沒(méi)有特別的限制?？梢圆捎酶呙芏嚷纫蚁?、高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚醚酮醚類、聚醚砜類、聚碳酸酯或經(jīng)過(guò)玻璃纖維強(qiáng)化的這些材料。另外，可以采用鋼、鎳、其他輕質(zhì)的鋁、鎂等的合金材料，或以銅-鋁等為代表的金屬間化合物及各種不銹鋼，并使用使其表面不導(dǎo)電的方法或涂覆樹(shù)脂而絕緣化的方法，與集電器42接合。
本實(shí)施例的主要特征是，由于是以燃料室12的肋板21固定MEA的方式，上述陽(yáng)極端板13a，因?yàn)椴恍枰艽髣傂跃涂梢赃_(dá)到集電器42和MEA的電接觸，可以薄形化，可以做成0.05～1.0的厚度。其結(jié)果，由于伴隨發(fā)電在陽(yáng)極上產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w在電極面附近不會(huì)成長(zhǎng)很大而脫離，可以抑制二氧化碳?xì)怏w的電極面的氣泡生長(zhǎng)，可以維持高發(fā)電性能。
另外，在陽(yáng)極端板的表面上以化學(xué)方式導(dǎo)入親水基，使以氧化鈦為代表的親水性物質(zhì)分散和承載而使陽(yáng)極端板13a親水化，由于發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w不會(huì)在陽(yáng)極端板13a上附著和滯留而迅速移動(dòng)，陽(yáng)極附近的二氧化碳?xì)怏w的脫氣有很大效果。
圖8示出在同一面內(nèi)串聯(lián)配置多個(gè)單元電池的陰極端板13c的結(jié)構(gòu)的一例。陰極端板13c，在陰極端板用基板81上設(shè)置有多個(gè)用來(lái)接合集電器42的鏜孔部82a、82b及82c，在該鏜孔部82上設(shè)置有用來(lái)使氧化劑空氣和生成物水蒸氣擴(kuò)散的狹縫22c，并且還設(shè)置有用于電池部件的一體化和緊固的多個(gè)螺孔25c。陰極端板用基板81，只要是可以將在面內(nèi)配置的集電器42進(jìn)行接合，可以確保絕緣性和平面性，并且可以以與MEA形成充分低的接觸電阻的方式進(jìn)行面內(nèi)緊固的具有剛性的材料，就沒(méi)有特別的限制，可以采用與陽(yáng)極端板13a相同的材料。
圖9示出將圖8所示的陰極端板用基板81上的集電器鏜孔部82與圖10所示的集電器粘接的陰極端板13c的概貌。陰極端板13c，設(shè)置有螺孔25c，用來(lái)使在同一面內(nèi)與6個(gè)單個(gè)電池的陰極相接觸、使集電的6個(gè)集電器42和燃料電池部件一體化和緊固。優(yōu)選地，集電器42，嵌入到鏜孔部82以粘接劑接合，盡可能與陰極端板用基板81的凸緣面構(gòu)成同一面。此時(shí)的粘接劑，只要是不在甲醇水溶液中溶解膨脹，比甲醇在電化學(xué)性質(zhì)上更穩(wěn)定即可，優(yōu)選使用環(huán)氧樹(shù)脂類粘接劑。另外，并不限于利用粘接劑固定，例如，對(duì)鏜孔部82的一部分，也可以將與集電器42上設(shè)定的狹縫22b的一部分或特別設(shè)置的嵌入孔嵌合的突起設(shè)置于陰極端板用基板81上進(jìn)行固定。另外，對(duì)集電器42和陰極端板用基板81的一個(gè)面形成同一面這一點(diǎn)也沒(méi)有特別的限制，在這一部分產(chǎn)生臺(tái)階結(jié)構(gòu)時(shí)，例如，也可以不在陰極端板用基板81上設(shè)置鏜孔部82與集電器42接合，可通過(guò)改變與密封中使用的密封墊片的結(jié)構(gòu)與厚度進(jìn)行對(duì)應(yīng)。
圖10示出與在圖7和圖9中示出的陽(yáng)極端板13a、陰極端板13c相接合的集電器42的結(jié)構(gòu)，集電器42，為了將同一面內(nèi)的單個(gè)電池串聯(lián)，使用42a、42b及42c三種形狀。集電器42a具有電池的輸出端子3，在面內(nèi)設(shè)置有供燃料或作為氧化劑的空氣擴(kuò)散用的狹縫22b。集電器42b及42c，設(shè)置有用來(lái)將同一面內(nèi)的單個(gè)電池串聯(lián)的連接器51b、51c和狹縫22b。此外，在陽(yáng)極端板13a中采用這些集電器42時(shí)，設(shè)置用來(lái)與圖7所示的絕緣板41一體化和接合的翼片52，而在陰極端板13c中使用時(shí)，可選擇沒(méi)有此翼片52的結(jié)構(gòu)。
此處，作為構(gòu)成發(fā)電部的陽(yáng)極催化劑的是在碳素粉末載體中分散承載了鉑和釕的混合金屬或鉑/釕合金的微粒的物質(zhì)，而作為陰極催化劑的是在碳素載體中分散承載了鉑的微粒的物質(zhì)，容易制造和利用的材料。作為催化劑的主要成分的鉑相對(duì)于碳素粉末的含量?jī)?yōu)選是小于等于50wt％，采用活性高的催化劑或改善在碳素載體上的分散，在小于等于30wt％時(shí)也可以形成高性能的電極。電極中的鉑含量在陽(yáng)極電極45中優(yōu)選是0.5～5mg/cm2，而在陰極電極46中優(yōu)選為0.1～2mg/cm2。
不過(guò)，本實(shí)施例的燃料電池的陽(yáng)極及陰極的催化劑，如果是在通常的直接型甲醇燃料電池中使用的催化劑，可以使用對(duì)特定催化劑組成沒(méi)有限制的催化劑，催化劑性能越高，催化劑用量可以越少，對(duì)電源系統(tǒng)的低成本化更有效。
在電解質(zhì)膜中使用氫離子導(dǎo)電性材料時(shí)，不受大氣中的二氧化碳?xì)怏w的影響，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃料電池?？梢杂米鬟@種材料的有以聚全氟苯乙烯磺酸、全氟化碳類磺酸為代表的磺酸化了的氟類聚合物，及聚苯乙烯磺酸、磺酸化聚醚磺基類、磺酸化聚醚醚酮類等磺酸化了的烴類聚合物的材料或烷基磺酸化了的烴類聚合物的材料。在將這些材料用作電解質(zhì)時(shí)，一般燃料電池可在小于等于80℃的溫度下工作。另外，通過(guò)使用將氧化鎢水合物、氧化鋯水合物、氧化錫水合物等的氫離子導(dǎo)電性無(wú)機(jī)物在耐熱性樹(shù)脂或磺酸化樹(shù)脂中進(jìn)行微粒分散得到的復(fù)合電解質(zhì)膜等，可以制成可在更高溫度區(qū)域中工作的燃料電池。特別是磺酸化了的聚醚磺基類、聚醚醚磺基類或利用氫離子導(dǎo)電性無(wú)機(jī)物的復(fù)合電解質(zhì)類，與聚全氟化碳磺酸類比較，優(yōu)選是使用燃料甲醛透過(guò)性低的電解質(zhì)膜。無(wú)論如何，在使用氫離子傳導(dǎo)性高、甲醛透過(guò)性低的電解質(zhì)膜時(shí)，由于燃料的發(fā)電利用率高，可以使作為本實(shí)施例的效果的小型化及長(zhǎng)時(shí)間發(fā)電達(dá)到更高的水平。
在圖11(a)中示出在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的MEA60的結(jié)構(gòu)。在電解質(zhì)膜61中使用烷基磺酸化聚醚磺基，在陽(yáng)極62a中使用在碳素載體(XC72Rギヤボツト公司制)中鉑與釕的原子比為1∶1，鉑含量為30wt％的催化劑；在陰極62c中使用在碳素載體(XC72Rギヤボツト公司制)中鉑含量為30wt％的催化劑；在粘合劑中使用與電解質(zhì)膜的基磺酸化聚醚磺基相同的高分子，且磺酸化當(dāng)量重量比電解質(zhì)膜小的材料。其特征為，通過(guò)選擇這樣的粘合劑，可以使分散在電極催化劑中的電解質(zhì)的水及甲醇的交叉(cross over)量大于電解質(zhì)膜，可促進(jìn)向電解質(zhì)膜上的燃料擴(kuò)散而提高電極性能。
圖11(b)、圖11(c)示出本發(fā)明中使用的陽(yáng)極擴(kuò)散層70a及陰極擴(kuò)散層70c的結(jié)構(gòu)。陰極擴(kuò)散層70c，由用來(lái)增強(qiáng)疏水性、提高陰極附近的水蒸氣壓力，生成水蒸氣的擴(kuò)散排氣和防止水凝集的疏水層72和多孔質(zhì)碳素基板71c構(gòu)成，疏水層72與陰極電極62c相接層疊而成，關(guān)于陽(yáng)極擴(kuò)散層70a和陽(yáng)極電極62a的面接觸沒(méi)有特別的限定，使用多孔質(zhì)碳素基板71a。陰極擴(kuò)散層70c的多孔質(zhì)碳素基板71c使用導(dǎo)電性多孔質(zhì)材料。一般使用碳纖維的紡織布或無(wú)紡布，例如，作為碳纖維紡織布采用碳布(トレカ布日本東レ公司制)及碳紙(日本東レ公司制TGP-H-060)等，疏水層72由碳素粉末和疏水性微粒、疏水性原纖維或疏水性纖維，例如，聚四氟乙烯等混合構(gòu)成。
如果更詳細(xì)說(shuō)明，進(jìn)行如下操作將碳紙(日本東レ公司制TGP-H-060)切成規(guī)定的尺寸，求出預(yù)定吸水量之后，將此碳紙浸漬于使燒結(jié)后的重量比為20～60wt％的稀釋的聚四氟化碳/水分散液(D-1ダイキソ工業(yè)社制)之中，在120℃干燥約1小時(shí)，再在空氣中在270～360℃的溫度下燒結(jié)0.5～1小時(shí)。之后，對(duì)碳素粉末(XC-72Rギヤポツト社制)加聚四氟化碳/水分散液混合形成20～60wt％的混合物。將成為漿料狀的混合物涂覆在以上述方式疏水化的碳紙的一個(gè)表面上，厚度為10～30μm。在120℃干燥約1小時(shí)之后，再在空氣中在270～360℃的溫度下燒結(jié)0.5～1小時(shí)而得到陰極擴(kuò)散層70c。因?yàn)殛帢O擴(kuò)散層70c的通氣性及透濕性，即供給氧氣及生成水的擴(kuò)散性與聚四氟乙烯的添加量、分散性、燒結(jié)溫度有很大依賴關(guān)系，可考慮燃料電池的設(shè)計(jì)性能、使用環(huán)境等選定適當(dāng)?shù)臈l件。
陽(yáng)極擴(kuò)散層70a適合使用滿足導(dǎo)電性和多孔質(zhì)的條件的碳纖維紡織布或無(wú)紡布，例如，作為碳纖維紡織布采用碳布(トレカ布日本東レ公司制)及碳紙(日本東レ公司制TGP-H-060)等。因?yàn)殛?yáng)極擴(kuò)散層70a的功能是促進(jìn)水溶液燃料的供給和生成的二氧化碳?xì)怏w迅速散逸，使上述多孔質(zhì)基板71a緩慢氧化或利用紫外線照射等使表面親水化的方法，在碳素多孔質(zhì)基板71a上分散親水性樹(shù)脂的方法以及使以氧化鈦等為代表的具有強(qiáng)親水性的物質(zhì)分散承載的方法，是抑制在陽(yáng)極上生成的碳素多孔質(zhì)基板71a內(nèi)的氣泡生長(zhǎng)，提高燃料電池的輸出功率密度的有效方法。另外，陽(yáng)極擴(kuò)散層70a，并不限于上述材料，實(shí)質(zhì)上也可以采用電化學(xué)活性差的金屬材料(例如，不銹鋼纖維無(wú)紡布、多孔質(zhì)體、多孔質(zhì)鈦、鉭等)的多孔質(zhì)材料。
圖12示出本實(shí)施例的燃料電池使用的密封墊片90的結(jié)構(gòu)。密封墊片90包括多個(gè)與安裝的MEA相對(duì)應(yīng)的貫通開(kāi)口的通電部91、和用來(lái)通過(guò)緊固螺釘?shù)亩鄠€(gè)螺孔25d、以及使連接陽(yáng)極端板13a及陰極端板13c的連接器51的電導(dǎo)體貫通的連接孔92。密封墊片90，用于密封向陽(yáng)極電極62a供給的燃料及向陰極電極62c供給的氧化劑氣體，可以將通常使用的EPDM等的合成橡膠、氟橡膠、硅橡膠等用作密封墊片材料。
圖19示出在本實(shí)施例的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中使用的燃料筒罐的剖面結(jié)構(gòu)。燃料筒罐2具有雙重管結(jié)構(gòu)，液體燃料116填充在具有加壓壓出用的活塞112和通氣孔113的液體燃料111的內(nèi)部，在外筒和液體燃料111之間填充用來(lái)驅(qū)動(dòng)液體燃料供給用活塞112的高壓氣體117。
在液體燃料111的前端經(jīng)啟閉機(jī)構(gòu)114設(shè)置燃料供給管115。此燃料筒罐2中使用的啟閉機(jī)構(gòu)114及燃料筒接口26的剖面結(jié)構(gòu)的安裝前的狀態(tài)示于圖20(A)，安裝后的狀態(tài)示于圖20(B)。啟閉機(jī)構(gòu)114包括具有通液孔123的中空的燃料供給管115、啟閉閥121以及為了在停止使用時(shí)利用啟閉閥121關(guān)閉通液孔123而用來(lái)壓住燃料供給管115的彈簧122。另一方面，燃料筒接口26，在具有通液孔123的接口131運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)通過(guò)由彈簧122固定，使得由密封圈132將通液孔123堵塞。在此燃料筒罐2固定于燃料筒接口26中時(shí)，如圖20(B)所示，在各個(gè)閥門打開(kāi)時(shí)，燃料筒罐2內(nèi)的高壓氣體117推壓活塞112將液體燃料111通過(guò)燃料筒接口26送往燃料電池。
在液體燃料筒罐2、啟閉機(jī)構(gòu)114、液體燃料111以及燃料筒接口26中使用的材料，只要是對(duì)液體燃料具有耐久性的材料，沒(méi)有特別的限制，可以采用高密度氯乙烯、高密度聚乙烯、高密度聚丙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚醚酮醚類、聚醚砜類、聚碳酸酯、聚酰亞胺類樹(shù)脂或乙丙橡膠等之中根據(jù)剛性、柔軟性等部件必需的構(gòu)成選擇使用。在燃料筒內(nèi)填充的高壓氣體，可從二氧化碳?xì)怏w、氮?dú)狻鍤?、空氣等加壓氣體及丁烷、氟利昂等的加壓液化氣體中選擇一種或更多種使用。另外，高壓氣體的填充壓力，因液體燃料111的容積和高壓氣體填充部的容積比以及液體燃料供給用活塞112承受的滑動(dòng)阻力而變，壓力越高驅(qū)動(dòng)越容易。
不過(guò)，考慮到燃料電池的密封耐壓性及燃料筒處理的安全性，初始電壓小于等于0.3MPa(表壓)為優(yōu)選的。此處，作為從燃料電池燃料筒向燃料電池的輸送液體燃料的電池輸送力，描述的是使用高壓氣體的方式，但并不特別限定于此，利用彈簧等的力驅(qū)動(dòng)活塞的方法等也使有效的方法。
(實(shí)施例1)下面對(duì)便攜式終端用的DMFC的具體實(shí)施例予以說(shuō)明。圖13示出本實(shí)施例的DMFC的概貌。此燃料電池1具有燃料室12、采用未圖示的磺甲基化聚醚砜作為電解質(zhì)膜的MEA、中間夾持密封墊片的陰極端板13c和陽(yáng)極端板13a，發(fā)電部只安裝在燃料室12的一面。在此燃料室12的外周，設(shè)置有燃料供給管28和排氣口4。另外，在陽(yáng)極端板13a和陰極端板13c的外周部設(shè)置有一對(duì)電力輸出端子3。電池組裝的結(jié)構(gòu)與圖2所示的部件結(jié)構(gòu)相同，但在只在燃料室12的一面上安裝發(fā)電部且燃料筒容器未一體化這兩點(diǎn)上不同。燃料室12的材料使用高壓氯乙烯，陽(yáng)極端板13a使用聚酰亞胺樹(shù)脂膜。陰極端板13c使用玻璃纖維強(qiáng)化環(huán)氧樹(shù)脂。
圖14示出MEA的安裝布局及其剖面結(jié)構(gòu)。在此DMFC中在與燃料室12一體化的陽(yáng)極端板13a的表面狹縫部上安裝有發(fā)電部的尺寸為16mm×18mm的22mm×24mm的MEA共12片。在燃料室內(nèi)部，如圖14A-A剖面圖所示，組合氣液分離管31的氣液分離組件插入在設(shè)置于燃料室12內(nèi)的燃料分配溝27之中。氣液分離組件的一個(gè)端部與排氣口4連接。另外，燃料分配溝27的一方與位于燃料室12的外周部的燃料注入管28相連接。圖14中未示出的集電器，粘接在陽(yáng)極端板13a的外表面上使得與陽(yáng)極端板表面處于同一平面，設(shè)置有用來(lái)將單個(gè)電池分別串聯(lián)的連接器51及電力輸出端子3。
集電器的材料使用0.3mm厚的鈦板，與電極接觸的表面，在預(yù)先清洗之后蒸鍍約0.1μm的金。在圖15中示出用來(lái)固定MEA，將各個(gè)電池串聯(lián)的陰極端板13c的結(jié)構(gòu)。陰極端板13c采用2.5mm的玻璃纖維強(qiáng)化環(huán)氧樹(shù)脂板作為陰極端板用基板81。在此基板的表面上，與上述相同，蒸鍍金，以環(huán)氧樹(shù)脂將厚度為0.3mm的鈦制集電器42a、42b及42c粘接。在陰極端板用基板81和集電器40上預(yù)先設(shè)置有空氣擴(kuò)散用的狹縫22，互相粘接而連通。
如此制成的電源的尺寸為115mm×90mm×9mm。在制成的燃料電池的燃料室12中注入30wt％甲醇水溶液，在室溫下實(shí)施了發(fā)電試驗(yàn)，輸出為4.2V，1.2W。
本實(shí)施例的特征在于，使燃料氧化的陽(yáng)極和使氧氣還原的陰極隔著電解質(zhì)膜相接合，在以液體作為燃料的燃料電池發(fā)電裝置中，在具有多個(gè)溝結(jié)構(gòu)的電絕緣的燃料室的該溝部上，與陽(yáng)極面對(duì)置地設(shè)置將疏水性多孔質(zhì)中空紗組合而成的多個(gè)排氣組件，在具有排出氣體功能的燃料室的外表面上將多個(gè)燃料電池進(jìn)行電連接。在燃料室的外表面上配置多個(gè)燃料電池進(jìn)行電連接的結(jié)構(gòu)的燃料電池發(fā)電裝置，適于用作需要負(fù)載電流較小而與燃料電池的單個(gè)電池電壓相比電壓高的便攜式機(jī)器的電源，可獲得小型化的電源。可以抑制伴隨著在陽(yáng)極面附近發(fā)生的甲醇氧化的二氧化碳?xì)怏w氣泡的成長(zhǎng)，提高排氣能力，通過(guò)將疏水性多孔質(zhì)中空紗組合而成的多個(gè)排氣組件配置于燃料室溝部，使得具有利用燃料室內(nèi)的流體壓力排出氣體的功能，可以在無(wú)論燃料電池處于什么姿勢(shì)都可以發(fā)電的同時(shí)，進(jìn)一步提高二氧化碳?xì)怏w的排氣能力。另外，由于通過(guò)將氣液分離機(jī)構(gòu)組裝到燃料室內(nèi)，氣液分離材料的面積可以取得大，可以采用孔徑更小的分離材料，即使是使用高濃度的甲醇水溶液也可以進(jìn)行氣液分離。另外，可以說(shuō)，通過(guò)將排氣組件設(shè)置于燃料室中，特別是在燃料室的兩面都設(shè)置發(fā)電部時(shí)，在防止在對(duì)置的發(fā)電部之間發(fā)生的由于具有電解質(zhì)性質(zhì)的雜質(zhì)引起的液體短路方面也是有效的方法。
(實(shí)施例2)作為供給甲醇燃料的壓入式的液體燃料筒罐2，采用設(shè)計(jì)成為如圖19所示的結(jié)構(gòu)的液體燃料容量10ml、初始0.3MPa、使用后0.2MPa的燃料筒罐。燃料筒結(jié)構(gòu)材料用聚碳酸酯。另外，燃料使用10wt％甲醇水溶液。燃料電池是將上述在實(shí)施例1中生成的DMFC與上述燃料筒組合而構(gòu)成電源系統(tǒng)。將帶有此燃料筒的電源系統(tǒng)以額定負(fù)載4.2V、1.2W運(yùn)行1小時(shí)，無(wú)負(fù)載待機(jī)運(yùn)行0.5小時(shí)作為周期，這樣反復(fù)運(yùn)行。在負(fù)載時(shí)的燃料室內(nèi)，在對(duì)大氣壓為0.01MPa的正壓狀態(tài)下運(yùn)行，在無(wú)漏液情況下顯示穩(wěn)定的性能。得到輸出為1.2W時(shí)累積運(yùn)行時(shí)間約為15小時(shí)。
在本實(shí)施例中，其特征在于，在使燃料氧化的陽(yáng)極和使氧氣還原的陰極隔著電解質(zhì)膜接合，以液體為燃料的燃料電池發(fā)電裝置中，具有多個(gè)溝結(jié)構(gòu)的電絕緣的燃料室，燃料室與利用液化高壓氣體、高壓氣體或彈簧的反力將液體燃料壓出方式的燃料筒相連接，在燃料室的壓力比大氣壓高的狀態(tài)下供氣。在陽(yáng)極室外表面上配置多個(gè)燃料電池電連接的結(jié)構(gòu)的燃料電池發(fā)電裝置，負(fù)載電流比較小，適于用作需要負(fù)載電流較小而與燃料電池的單個(gè)電池電壓相比電壓高的便攜式機(jī)器的小型化電源。
另外，通過(guò)將多個(gè)疏水性多孔質(zhì)中空紗等組合而成的排氣組件配置于燃料室溝部，使得伴隨發(fā)電從陽(yáng)極面發(fā)生的二氧化碳?xì)怏w可以被燃料室內(nèi)的流體壓力排出，并且，可以在無(wú)論燃料電池處于什么姿勢(shì)都可以運(yùn)行的同時(shí)，可以在液體燃料無(wú)泄漏的情況下將二氧化碳?xì)怏w排出，可實(shí)現(xiàn)不像二次電池那樣需要充電時(shí)間的最適合便攜式機(jī)器使用的電源。
在燃料室內(nèi)不是正壓(比大氣壓大的壓力)時(shí)，在陽(yáng)極上發(fā)生的二氧化碳?xì)怏w在陽(yáng)極室內(nèi)滯留，根據(jù)氣液分離膜的氣體透過(guò)速度的關(guān)系，在達(dá)到規(guī)定壓力(例如，0.05氣壓)時(shí)，經(jīng)過(guò)膜排出到大氣中。因此，會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w滯留的空間。不過(guò)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)將燃料室內(nèi)保持為正壓而對(duì)液體燃料施加壓力，例如施加0.05氣壓時(shí)，發(fā)生的二氧化碳?xì)怏w全部排出到大氣，原理上不需要二氧化碳?xì)怏w滯留的空間。因此，與陽(yáng)極的接觸效率高，在電池的小型化上有效。
(實(shí)施例3)在圖16中示出將實(shí)施例1中作成的最大輸出為3W、平均輸出約為2W的DMFC安裝在便攜式信息終端的例子。此便攜式信息終端為折疊式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置有與觸摸屏式輸入裝置一體化的顯示裝置101和天線103的部分，和與安裝了燃料電池1處理器、易失性及非易失性存儲(chǔ)器、電力控制部、燃料電池及二次電池混合控制、燃料監(jiān)視器等的電子機(jī)器及電子電路等的主板102，和裝載鋰離子二次電池106的部分，以兼作燃料筒2的容器的轉(zhuǎn)軸104相連接。
電源安裝部由間壁105分隔，在下部容納主板102及鋰離子二次電池106，在上部配置燃料電池1。在框體的上部及側(cè)壁部設(shè)置用于空氣及電池排氣擴(kuò)散的狹縫22c，在框體內(nèi)的狹縫部22c的表面設(shè)置過(guò)濾器107，在間壁表面上設(shè)置吸水性速干材料108?？諝膺^(guò)濾器只要是由氣體的擴(kuò)散性高、防止粉塵等的進(jìn)入的材料即可，沒(méi)有特別的限制，優(yōu)選地，將合成樹(shù)脂的單紗作成網(wǎng)狀，或不會(huì)堵塞紡織布的網(wǎng)眼。在本實(shí)施例中，使用疏水性高的聚四氟乙烯單紗網(wǎng)。
在使燃料氧化的陽(yáng)極和使氧氣還原的陰極隔著電解質(zhì)膜接合，以液體為燃料的燃料電池發(fā)電裝置中，其特征在于，有具有多個(gè)溝結(jié)構(gòu)的電絕緣的燃料室，在該溝部中將疏水性多孔質(zhì)中空紗組合成多個(gè)排氣組件與陽(yáng)極面對(duì)向設(shè)置，在具有排出氣體的功能的燃料室的外表面上電連接多個(gè)燃料電池。另外，包含燃料室與利用液化高壓氣體、高壓氣體或彈簧的反力將液體燃料壓出方式的燃料筒相連接，在燃料室的壓力比大氣壓高的狀態(tài)下供氣的方式。
在陽(yáng)極室外表面上配置多個(gè)燃料電池電連接的結(jié)構(gòu)的燃料電池發(fā)電裝置，負(fù)載電流比較小，適于用作需要與燃料電池的單個(gè)電池電壓相比較的電壓高的便攜式機(jī)器的小型化電源。另外，通過(guò)使燃料室內(nèi)具有多個(gè)溝結(jié)構(gòu)，可以省去緊固電池用的陽(yáng)極側(cè)端板，或使其變薄，可以抑制伴隨在陽(yáng)極面附近發(fā)生的甲醇氧化的二氧化碳?xì)怏w氣泡的成長(zhǎng)，提高排氣能力，通過(guò)將疏水性多孔質(zhì)中空紗組合而成的多個(gè)排氣組件配置于燃料室溝部使得具有利用燃料室內(nèi)的流體壓力排出氣體的功能，可以在無(wú)論燃料電池處于什么姿勢(shì)都可以發(fā)電的同時(shí)，進(jìn)一步提高二氧化碳?xì)怏w的排氣能力。
另外，利用液化高壓氣體、高壓氣體或彈簧的反力可以利用液體燃料壓出方式的燃料筒實(shí)現(xiàn)不需要燃料供給動(dòng)力的電源。
另外，液體燃料的體積能量密度高，利用燃料筒可很容易進(jìn)行燃料補(bǔ)給，可實(shí)現(xiàn)不像二次電池那樣需要充電時(shí)間的最適合便攜式機(jī)器使用的電源。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池，包括使液體燃料氧化的陽(yáng)極；使氧還原的陰極；在上述陽(yáng)極和上述陰極之間形成的電解質(zhì)膜；以及保持供給上述陽(yáng)極的液體燃料，且內(nèi)部的壓力比外部的壓力高的燃料室。
2.如權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中上述燃料室內(nèi)部的壓力是由向上述燃料室供給上述液體燃料的燃料筒的內(nèi)部壓力生成的。
3.如權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中具有使上述燃料室的內(nèi)部和外部通氣、阻斷液體的機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的燃料電池，其中使上述燃料室的內(nèi)部和外部通氣、阻斷液體的機(jī)構(gòu)是排氣組件。
全文摘要
提供一種燃料電池，可以獲得大電池功率輸出。該燃料電池包括使液體燃料氧化的陽(yáng)極；使氧還原的陰極；在上述陽(yáng)極和上述陰極之間形成的電解質(zhì)膜；保持供給陽(yáng)極的液體燃料的燃料室；以及使燃料室的內(nèi)部和外部通氣，阻斷液體的機(jī)構(gòu)，且燃料室內(nèi)部的壓力比燃料室外部的壓力高。
文檔編號(hào)H01M8/00GK1719650SQ20051000562
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者加茂友一, 久保田修, 相馬憲一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所