CN100444447C - 燃料电池和装有这种燃料电池的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃料电池，包括：带有用于至少含氧气的氧化剂气体的流路的发电单元；连接到发电单元以便发散发电单元的热量的散热单元；用于使氧化剂气体在流路中流动的气体流动机构和与气体流动机构独立地驱动以便冷却散热单元的冷却机构。通过独立地控制气体流动机构和冷却机构的驱动，可以在将发电单元的温度和发电单元中的剩余水量调节到优选的条件下的方式驱动燃料电池。此外，提供了可稳定地进行发电而且以紧凑形式在内部安装有各种器件的燃料电池及上面安装有这种燃料电池的电子装置。

Description

燃料电池和装有这种燃料电池的电子装置
技术领域
本发明涉及一种燃料电池和装有这种燃料电池的电子装置。更具体地说，本发明涉及一种以紧凑形式装有用于使一个燃料电池或多个电池稳定发电的各种器件的燃料电池和装有这种燃料电池的电子装置。
背景技术
燃料电池是一种通过如氢气之类的燃料和如空气中含有的氧气之类的氧化剂之间的电化学反应产生电能的发电设备。由于用燃料电池发电的产物是水，近年来，燃料电池作为对环境没有污染的发电设备而倍受关注，而且，例如已经尝试利用燃料电池作为驱动车辆的驱动电源。
此外，燃料电池的应用不只限于上面提到的作为驱动汽车的驱动电源，人们还积极地开发了作为便携式电子设备例如笔记本型个人电脑、移动电话和PDAs的驱动电源的燃料电池。对于这些燃料电池来说，能够稳定地输出所需电力并具有便于携带的尺寸和重量是很重要的，而且人们已经积极地进行了各种技术开发。
另外，燃料电池输出的电量可以通过联接多个发电电池(单元电池)而增多。例如，已经开发出这样一种燃料电池，其中，具有设置在固体聚合物电解质膜两侧上的电极的连接体被夹紧在隔离件之间，以形成发电电池，并将这种发电电池层叠而形成电池堆结构(stack structure)。
同时，利用如上构成的燃料电池发电时，必须引导质子穿过固体聚合物电解质膜，而且对于固体聚合物电解质膜来说适当润湿很重要。
然而，燃料电池中的发电反应是放热反应，且几急剧发生发电反应的部分将导致高温。所以，存在固体聚合物电解质膜中含有的水量随燃料电池的驱动而减少的情况，结果燃料电池很难稳定地发电。
另一方面，在发电时通过电化学反应产生水。在水被积聚于隔离件中形成的用于燃料气体的流路中的那些部位，流路将被水阻塞，从而妨碍燃料气体在流路中顺畅地流动。流路中燃料气体不能顺畅流动的地方很难向连接体的平面内提供充足的燃料气体，结果用燃料电池发电得不到令人满意的电量。
上面提到的两个问题表明，很难同时实现既能抑制燃料电池发电时燃料电池中温度的上升又能控制燃料电池中含有的水量。所以，需要能同时解决这些问题的技术。尤其在具有电池堆结构的燃料电池中，需要这样一种技术，通过其可使燃料气体在多个隔离件中形成的流路内顺畅地流动，并可从燃料电池外部吸入含氧空气以使构成燃料电池的连接体处于适当湿润状态，从而可以稳定地输出需要的电力。
此外，在利用燃料电池驱动便携式电子装置时，希望燃料电池同样便于携带，而且要求燃料电池能够稳定地发电且尺寸减小。
发明内容
本发明是为解决所述问题而提出来的。据此，本发明的目的是提供一种燃料电池和装有这种燃料电池的电子装置，利用这种燃料电池可以稳定地产生电力，而且其中紧凑地装有用于驱动燃料电池的各种器件。
根据本发明，所提供的燃料电池包括：带有用于至少含有氧气的氧化剂气体的流路的发电单元；与发电单元相连以便从发电单元发散热量的散热单元；使氧化剂气体在流路中流动的气体流动机构；与气体流动机构独立地驱动以便冷却散热单元的冷却机构，其中所述气体流动机构引起的气流与所述冷却机构引起的气流彼此无关联。借助于这种燃料电池可以独立地驱动气体流动机构和冷却机构，从而可准确地抑制发电单元的温升和精确地控制发电单元中所含的水量，进而使发电单元稳定发电。
上面所提到的燃料电池的特征在于，发电单元具有连接体和将连接体夹紧在之间的隔离件，该连接体包括具有离子导电性的导体和彼此相对的电极，所述导体处于这些电极之间。由于导体中吸入了足够的水分，所以可以形成在发电时没有任何困难地进行发电反应而且具有小尺寸和高输出的燃料电池。
此外，所述燃料电池的特征在于，所述导体是质子导体。
再者，所述燃料电池的特征在于，每一隔离件具有从隔离件内部延伸到散热单元的热传导部分。采用这种热传导部分，进行发电反应时产生的热量可以迅速地从发电单元传递到散热单元，而且可以抑制发电单元中的温升。
另外，所述燃料电池的特征在于，每一隔离件具有用于吸入和从流路中除去水的吸水机构。通过这种吸水机构可以吸出积聚在用于氧化剂气体流动的流路中的水，而且可以使氧化剂气体在流路中顺畅地流动。
此外，所述燃料电池的特征在于，所述发电单元具有内部层叠有连接体和隔离件的电池堆结构。利用如此形成的电池堆结构可以提高发电单元的输出功率并能输出所需的电力。
再者，所述燃料电池的特征在于，每一隔离件具有面内流路(in-planeconduit)，用于向隔离件和连接体接触的平面内提供燃料。燃料通过面内流路被大致供应到连接体的整个表面，而且可以有效地进行发电。
另外，所述燃料电池的特征在于，每一隔离件带有用于向面内流路中提供燃料的供应孔和用于从面内流路排出燃料的排出孔。通过这种供应孔，可以将燃料供给每一隔离件，并从面内流路排出发电反应之后的燃料。
此外，所述燃料电池的特征在于，在相邻隔离件之间，供应孔彼此连接，从而形成用于向隔离件提供燃料的供应通道，而且排出孔彼此连接，从而形成用于从隔离件排出燃料的排出通道。在层叠有连接体和隔离件的电池堆结构中，可以通过供应通道一次性向发电单元提供燃料气体和通过排出通道排出发电反应之后的燃料气体。
再者，所述燃料电池的特征在于，面内流路与供应通道连接之处的连接部分的横截面积小于面内流路的横截面积。利用这种连接部分可以在从面内流路排出燃料时排出积聚在面内流路中的水。
此外，所述燃料电池的特征在于，面内流路与排出通道连接之处的连接部分的横截面积小于面内流路的横截面积。借助于这种连接部分可以在从面内流路排出燃料时排出积聚在面内流路中的水。
除此之外，所述燃料电池的特征在于，面内流路与供应通道连接之处的连接部分的横截面积小于面内流路与排出通道连接之处的连接部分的横截面积。借助于这种连接部分，可以在从面内流路排出燃料时排出积聚在面内流路中的水。
此外，所述燃料电池的特征在于，具有排水机构，用于在积聚有水的面内流路中借助于在供应通道侧和排出通道侧之间的水上形成压差从面内流路排出水。利用这种排水机构通过压差从面内流路排出积聚在面内流路中的水，以使燃料可以在面内流路中顺畅流动。
所述燃料电池的特征在于，该排水机构使一部分排出通道与大气相通，以便产生压差，借此从面内流路排出水。利用这种排水机构，通过排出通道与大气相通可立即在面内流路中产生压差，借助于压差可将水从面内流路排出。
另外，本发明的燃料电池的特征在于，冷却机构可使停滞在至少散热单元附近的气体流动，借此可释放散热单元中的热量。流动的气体可连续地从散热单元释放热量，从而可以抑制发热单元内的温升。
除此之外，本发明燃料电池的特征在于，具有用于检测环境条件、以控制气体流动机构和冷却机构的驱动的检测机构。通过根据环境条件(一种或多种)来驱动气体流动机构和冷却机构，可以在稳定地进行发电的条件下驱动发电单元。
此外，上面所提到的燃料电池的特征在于，该检测机构至少检测温度和/或湿度作为环境条件(一种或多种)。利用检测到的温度和/或湿度，可以计算发电单元的温度和保持在发电单元中的水量，并可在优选条件下进行发电。
另外，所述燃料电池的特征在于，将检测机构设置在可以检测供给发电单元的氧化剂气体的温度和湿度、从发电单元排出的氧化剂气体的温度和湿度以及发电单元的温度的位置。通过在燃料电池的这些部位检测到的温度和/或湿度，可以精确地计算保持在发电单元中的水量。
再者，所述燃料电池的特征在于，还具有控制基板，其上支承有控制用于根据环境条件(一种或多种)控制至少气体流动机构和冷却机构的驱动的控制电路。利用这种控制电路可以控制气体流动机构和冷却机构的驱动，从而使得发电单元可以在优选条件下产生电力。
另外，所述燃料电池的特征在于，根据以环境条件(一种或多种)和发电单元产生的电量为依据计算出的发电单元内所含的水量来控制气体流动机构和冷却机构的驱动。借助于这种方式控制对气体流动机构和冷却机构的驱动，可将发电单元中的水量保持在优选条件范围内，并能稳定地发电。
除此之外，本发明燃料电池的特征在于，具有燃料供应机构，在驱动发电单元时该燃料供应机构将来自燃料储存单元的、用于与氧化剂气体发生反应的燃料提供给发电单元。通过这种燃料供应机构可以从与发电单元分开设置的燃料气体储存单元向发电单元提供燃料。
另外，本发明燃料电池的特征在于，具有用于控制供给发电单元的燃料气体的压力的压力控制机构。通过在提供燃料的同时控制燃料压力，可使发电单元稳定地发电。
根据本发明，提供一种燃料电池，包括：发电单元，在其侧表面设置有用于至少含有氧气的氧化剂气体的流路的开口部分；连接到发电单元以便发散发电单元中的热量的散热单元。沿发电单元侧的一面设有用于使氧化剂气体在流路内流动的气体流动机构，而沿该侧面的邻近气体流动机构之处设有用于冷却散热单元的冷却机构，其中所述气体流动机构引起的气流与所述冷却机构引起的气流彼此无关联。利用这种燃料电池，可以紧凑形式在燃料电池内安装所述器件，而使氧化剂气体高效地流动，且可以在小型燃料电池内稳定地发出所需的电力。
上面所提到的燃料电池的特征在于，该燃料电池具有用于覆盖至少发电单元、散热单元、气体流动机构和冷却机构的外壳。利用这种外壳可以从外部保护设置在燃料电池内的各种器件，并能控制燃料电池内的空气流动。
另外，所述燃料电池的特征在于，气体流动机构通过开口部分吸入氧化剂气体，并通过设置在外壳上的第一排气口排出氧化剂气体，从而使氧化剂气体在流路内流动。通过这种气体流动机构可以使氧化剂气体在燃料电池内高效地流动，而且可以稳定地发电。
此外，所述燃料电池的特征在于，气体流动机构通过设置在外壳上的第一进气口将氧化剂气体吸入燃料电池，借此形成与冷却机构产生的氧化剂气体的流动无关的氧化剂气体流。通过由第一进气口吸入氧化剂气体，可以使氧化剂气体流动与冷却机构形成的氧化剂气体的流动分开。
再者，所述燃料电池的特征在于，第一进气口设置在与第一排气口相对的位置，而且气体流动机构设置在第一进气口和第一排气口之间。借助于设置在这种位置的第一进气口、第一排气口和气体流动机构，可以使供给发电单元的氧化剂气体流和用于冷却的氧化剂气体流分开。
另外，本发明燃料电池的特征在于，冷却机构通过设置在外壳中的第二排气口排出氧化剂气体，从而使氧化剂气体在散热单元的附近流动。借助于这种冷却机构，流动的氧化剂气体可以连续地释放散热单元中的热量，从而可抑制发电单元内的温升。
上面所提到的燃料电池的特征在于，冷却机构通过设置在外壳中的第二进气口将氧化剂气体吸入燃料电池内。借助于这种冷却机构，可以形成不同于由气体流动机构引起的氧化剂气体流动的流动。
此外，所述燃料电池的特征在于，第二进气口被设置在与第二排气口相对的位置，而且冷却机构被设置在第二进气口和第二排气口之间。借助于这样设置的第二进气口、第二排气口和冷却机构，可以使氧化剂气体平稳地流动，以便从散热单元中释放热量。
本发明燃料电池的特征在于，所述开口部分呈锥形，其沿用于氧化剂气体的流路的深度方向变窄。利用这种开口部分可以减小氧化剂气体在用于氧化剂气体的流路内流动时的流路阻力，使得氧化剂气体可以平稳地流动。
上面所提到的燃料电池的特征在于，开口部分的开口宽度大于用于氧化剂气体的流路的流路宽度。通过这种开口宽度，可以减小氧化剂气体在流路内流动时的流路阻力。
此外，所述燃料电池的特征在于，开口宽度比沿横向和/或纵向上的流路的宽度宽。通过具有这种开口宽度的开口部分可以进一步减小流路阻力。
另外，本发明燃料电池的特征在于，具有用于检测环境条件以控制气体流动机构和冷却机构的驱动的检测机构。通过根据环境条件(一种或多种)驱动气体流动机构和冷却机构可以稳定地发电。
再者，上面提到的燃料电池的特征在于，检测机构至少检测温度和/或湿度作为环境条件(一种或多种)。利用检测到的温度和/或湿度可以计算发电单元的温度和发电单元中所含的水量，并可在适宜条件下进行发电。
此外，所述燃料电池的特征在于，检测机构分别被设置在可以检测供给发电单元的氧化剂气体的温度和湿度、从发电单元排出的氧化剂气体的温度和湿度以及发电单元的温度的那些位置。通过在这些位置检测到的温度和/或湿度，可以精确地计算保持在发电单元中的水量。
另外，所述燃料电池的特征在于，具有按照基板，其上支承有控制用于根据多种环境条件控制至少气体流动机构和冷却机构的驱动的控制电路。通过这种控制基板可以控制气体流动机构和冷却机构。
本发明燃料电池的特征在于，沿发电单元的端面设置有从用于燃料气体的流路中排出水的排水机构，该燃料气体被提供给发电单元以便和氧化剂气体发生反应。通过以这种方式设置的排水机构，可以排出积聚在燃料电池内的过量的水，且能有效地使用燃料电池内的空间。
此外，本发明燃料电池的特征在于，沿发电单元的端面设置有用于在驱动发电单元时从燃料气体储存单元向发电单元提供燃料气体的燃料气体供应机构。借助于这种燃料气体供应机构可以从与发电单元分开设置的燃料气体储存单元向发电单元提供燃料气体，并能有效利用燃料电池内的空间。
根据本发明，提供一种包括燃料电池的电子装置。该燃料电池包括：具有用于至少含有氧气的氧化剂气体的流路的发电单元；与发电单元相连以便从发散发电单元中的热量的散热单元；使氧化剂气体在流路中流动的气体流动机构；和与气体流动机构独立地驱动以便冷却散热单元的冷却机构，其中所述气体流动机构引起的气流与所述冷却机构引起的气流彼此无关联。该电子装置由燃料电池提供的电力驱动。在这种电子装置的情况下，该电子装置可以稳定地被驱动。
另外，根据本发明，提供一种包括燃料电池的电子装置。该燃料电池包括：发电单元，在其侧面设置有用于至少含有氧气的氧化剂气体的流路的开口部分；和连接到发电单元以便发散发电单元中的热量的散热单元。使氧化剂气体在流路内流动的气体流动机构沿发电单元的一侧面设置，冷却散热单元的冷却机构沿该侧面的邻近气体流动机构之处设置，而且该电子装置由燃料电池提供的电力驱动，其中所述气体流动机构引起的气流与所述冷却机构引起的气流彼此无关联。在这种电子装置的情况下，该电子装置可以稳定地被驱动，而且可以提供便携式电子装置。
附图说明
图1是本发明燃料电池结构的分解透视图；
图2A是构成本发明燃料电池外壳结构的侧视图；
图2B是构成本发明燃料电池外壳结构另一侧面的侧视图；
图2C是构成本发明燃料电池外壳结构的端视图；
图2D是构成本发明燃料电池外壳结构的另一端面的端视图；
图3是构成本发明燃料电池的发电单元的一般外形的透视图；
图4是构成本发明燃料电池的一部分发电单元的分解透视图；
图5A是隔离件正面结构的平面图，它示出了构成本发明燃料电池的隔离件的结构；
图5B是隔离件背面结构的平面图，它示出了构成本发明燃料电池的隔离件的结构；
图6A是优选用于本发明燃料电池的隔离件的另一实例的结构的隔离件横截面图；
图6B是主要部分的横截面图，它示出了优选用于本发明燃料电池的隔离件的又一实例的隔离件端部的横截面结构；
图7A是优选用于本发明燃料电池的隔离件的再一实例的上侧板状部分的平面图；
图7B的平面图示出了选用于本发明燃料电池的隔离件的另一实例的热传导部分装进下侧板状部分的情况；
图7C是从背面看的下侧板状部分的平面图，它示出了优选用于本发明燃料电池的隔离件的又一实例；
图8是本发明燃料电池结构的平面图；
图9图解说明了用于控制发电单元的温度和本发明燃料电池内的发电单元中剩余水量的控制方法；
图10图解说明了本实施方式的隔离件的具体结构，它是从正面看到的该隔离件结构的平面图；
图11图解说明了本实施方式的隔离件的具体结构，它是从侧面看到的该隔离件结构的侧视图；
图12图解说明了本实施方式的隔离件的具体结构，它是从背面看到的该隔离件结构的平面图；
图13是本实施方式的燃料电池装置具体结构的平面图；
图14是本实施方式的燃料电池装置具体结构的侧视图。
具体实施方式
现在，将参照附图详细说明本实施方式的燃料电池和电子装置。
如图1所示，燃料电池1包括外壳10、控制基板20、发电单元30、冷却风扇51、空气供应风扇52、53、氢气放气阀54、调节器55和手动阀56。另外，燃料电池1接收由内部吸着有氢气的氢气吸着滤芯(hydrogenocclusion cartridge)60提供的氢气，并进行发电。
如图1和图2A至2D所示，外壳10的外形大致为长方体，其具有中空的内部，以便覆盖安装在燃料电池上的器件，而且外壳底部敞开。外壳10设有排气口11、12和13和进气口14、15，外壳10的上表面端部是朝设有排气口11、12和13的侧面延伸的倾斜面。参考图2A，排气口11和排气口12、13相邻地形成在外壳10的一侧表面上，而且使空气在燃料电池1内流动以冷却发电单元30，发电单元30进行发电反应之后的空气分别通过排气口11和排气口12、13排出。排气口11是空气出口，用于从散热片33(后面将说明)发散热量的空气通过它们排出。此外，在外壳10的侧面排气口11大致被开口成矩形，而且沿垂直方向形成有多个。另外，排气口12、13也是空气出口，发电单元30发电时供给发电单元30的空气通过它们被排出，它们在外壳10的侧面也被开口为矩形，而且沿排气口11的垂直方向上形成有多个。此外，将排气口11、12、13形成为使得它们的纵向尺寸沿外壳10侧面向上和向下的方向顺序缩短。
再者，参考图2B，进气口14、15形成在外壳10的与形成排气口11和排气口12、13的侧面相对的侧面上，用于冷却发电单元30的空气和含有用于发电单元30进行发电反应的氧气的空气通过进气口14、15进入燃料电池1。进气口14是空气进气口，用于从散热片33(后面将说明)发散热量的空气通过它们进入燃料电池1，它们在外壳10的侧面大致开口为矩形形状，而且沿垂直方向形成有多个。另外，进气口15是使用于在发电单元30发电时供给发电单元30的空气进入的空气进气口，它们同样在外壳10的侧面大致开口为矩形形状，而且沿进气口14的垂直方向形成有多个。
此外，如图1、2C和2D所示，外壳10的一个端面可以设有连接孔16，在燃料电池和外部之间传输各种信号的导线穿过这些连接孔。而且，另一端面也可具有所需的连接孔18。
另外，如图1所示，控制基板20设有用于控制组成燃料电池1的器件的控制电路，而且控制基板20被设置在发电单元30的上侧。图中没有示出控制电路的细节。例如，与控制冷却风扇51和空气供应风扇52、53的驱动有关的指令、或者开启和关闭氢气放气阀54的操作的控制电路、用于提高发电单元30输出电压的转换电路例如DC/DC变换器、此外与通过采集各种环境条件例如通过传感器(后面将说明)检测的温度和湿度来驱动各种装置有关的指令可以通过安装在控制基板20上的电路来执行。除此之外，虽然，在本实施方式中，控制基板20设置在燃料电池1中，还可将控制基板20设置在燃料电池1的外部，例如，在由燃料电池1提供用于驱动的电力的各种电子装置可以包括控制基板20。
现在，将在下面参考图1、3、4、5A和5B详细说明发电单元30。如图1和3所示，发电单元30大致呈长方体形状，与面对冷却风扇51和空气供应风扇52、53的侧面39相对的一部分侧面沿发电单元30的垂直方向被切割成矩形形状，而且发电单元30位于基板57上。另外，冷却风扇51和空气供应风扇52、53沿发电单元30的侧面39邻近地设置。这样设置的冷却风扇51可从散热片33发散热量。除此之外，空气供应风扇52、53设置成面对开口部分34，而且使空气通过开口部分34流入发电单元30。
另外，此实施方式中的发电单元30具有夹在九个隔离件31之间的连接体32，而且用于发电的八个发电电池彼此串联。每一发电电池可以输出大约0.6V的电压。所以，整个发电单元30可以输出4.8V的电压。另外，发电单元30可以通过大约2A的电流，输出功率理论上是9.6W；由于控制电路的功率转换效率(用于辅助设备的电子功率，升压效率)，实际输出功率大约为6.7W，是理想输出功率的大约70％。当然，如后面将描述的那样，通过调节连接体32内含有的水量或者向发电单元30平稳地供应氢气，可以进一步提高输出功率。另外，构成发电单元30的发电电池数量不局限于本实施方式中的八个，而且发电单元30可以根据驱动各种电子装置所需的输出功率由所需数量的发电电池组成。如后面所述，在面对发电单元30侧面39的隔离件31中形成开口部分34，在发电单元30的侧面39的相对侧的侧面还设有分别相应于开口部分34的开口部分40。通过开口部分34和开口部分40将含氧空气供给发电单元30和从发电单元30排出所述空气，开口部分40面对开口部分34面对的侧面39的相对侧面上的侧面。
下面将参考图4、5A和5B更加详细地说明发电单元30。如图4所示，夹在隔离件31之间的连接体32由湿润时呈现离子导电性的固体聚合物电解质膜36和夹紧在固体聚合物电解质膜36之间的电极37组成。此外，形成电池堆结构时密封隔离件31和连接体32之间的密封件35被设置在连接体32的周边附近。对于密封件35而言，由可以使隔离件31周边部分和连接体32周边部分彼此充分地隔离的材料组成就够了。作为固体聚合物电解质膜36，例如，可以使用以磺酸为基的固体聚合物电解质膜。作为电极37，可以使用电极上支撑的催化剂例如铂来加速发电反应。构成发电单元30的发电电池由两个隔离件31和夹在隔离件31之间的连接体32组成，例如，图4示出彼此串联的两个发电电池50。
此外，如图4、5A和5B所示，构成发电单元30的隔离件31包括流路43、形成在带有隔离件31的流路43的表面的背侧上的流路38、连接到流路43的供应孔42和排出孔41、用于连接流路43和供应孔42之间的连接部分45、用于连接流路43和排出孔41之间的连接部分46以及散热片33。
如图5A所示，流路43是使作为燃料气体的氢气在隔离件31的平面内流动的面内流路。流路43被形成为在隔离件31的表面内迂回弯曲，以提高发电反应的效率，而且其被成形为可将氢气供应到电极37的整个部分。供应孔42是从氢气储存单元、例如设置在发电单元30外部的氢气吸着滤芯60向流路43内供应氢气的氢气流路。连接部分45将流路43和供应孔42彼此连接，用于向流路43内供应氢气。另一方面，连接部分46使流路43和排出孔41彼此连接，用于从流路43排出发电反应之后的氢气。在本实施方式的隔离件31内，在由隔离件31和连接体32形成电池堆结构时，连接部分45、46的横截面积小于流路43的横截面积，例如连接部分45、46的宽度小于流路43的宽度。此外，连接部分45的宽度小于连接部分46的宽度，而且流路43入口侧的宽度小于出口侧的宽度。
另外，供应孔42和排出孔41被连接在形成电池堆结构时被层叠的隔离件31之间，以形成将氢气供应到每一隔离件31的供应通道和排出发电后的氢气的排出通道。当水积聚在流路43内时，通过后面将说明的氢气放气阀54使排气通道与大气相通，借此在积聚在供应通道侧和排出通道侧之间的流路43内的水中产生压差，借助于此压差可以排出水。此外，即使在形成电池堆结构时水被积聚在任意隔离件31的流路43内，可以即刻仅在已经积聚水的流路43内产生压差，这样可以排出水，并可将氢气稳定地供给发电单元30。
此外，如图5B所示，在设有隔离件31的流路43的表面的背侧上形成流路38，并构成使含有氧的空气流入流路38的通道。流路38被形成为在隔离件31的宽度方向延伸，所述流路在隔离件31的侧边缘部分开口，而且沿隔离件31的纵向形成有多个。另外，含氧空气通过开口部分34、40供应给流路38和从流路38中排出，通过这些开口部分流路38分别在隔离件31的端部敞开。如本实施方式所示出的那样，开口部分34、40的宽度被设定为比流路38的宽度宽。此外，流路38的宽度沿从开口部分34、40到流路38的深度方向以锥形方式变窄，这样可以减小流路对空气的阻力，以便空气吸入流路38或者从流路38排出时空气可以平稳地流动。另外，开口部分34、40在高度方向上的开口宽度同样被设定为大于流路38在高度方向上的开口宽度，而且这些开口宽度在开口部分34、40的纵向和横向上沿流路38的深度方向锥形地变窄，这样可以进一步减小流路阻力。除此之外，将具有吸水性能的吸水材料设置在流路38内，并将该吸水材料引出到隔离件31的外部，这样可以将积聚在流路38内的水吸出到隔离件31的外部。
此外，在燃料电池1内，还可以使用具有如图6A和6B所示结构的隔离件70。图6A是隔离件70的结构的截面图，其中，隔离件70包括上侧板状部分71、热传导部分72和下侧板状部分73，密封件74被夹紧在上侧板状部分71和下侧板状部分73之间，以防止燃料气体从流路漏出。另外，密封件74可以由导热系数比构成上侧板状部分71和下侧板状部分73的材料的导热系数高的材料构成，这样可以提高从隔离件70中发散热量的散热效果。作为密封件74，优选使用具有被嵌入树脂中的高导热系数的部件的密封件，例如，可以使用如CHO-THERM(由Taiyo wire cloth co.，Ltd.生产的产品的商品名称)之类的密封件。
热传导部分72形成为延伸到散热片75，以便在发电时从隔离件70散热。此外，热传导部分72由导热系数比构成上侧板状部分71和下侧板状部分73的材料的导热系数高的材料制成，借此可以提高隔离件70的散热性能。作为构成热传导部分72的材料，例如，可以采用如铜之类的具有较高导热系数的金属。另外，还可以使用提高了耐腐蚀性的无氧铜和表面经处理、以提高耐腐蚀性的铜板。下侧板状部分73具有在垂直于附图平面的方向上延伸的流路79，作为使含氧空气在内部流动的流路。除此之外，如图6B所示，在隔离件70端部处的上侧板状部分71和下侧板状部分73之间夹有密封件74，借此使热传导部分72与外部密封，并可防止发电反应对热传导部分72的损害。
图7A至7C是构成隔离件70的上侧板状部分71、热传导部分72和下侧板状部分73的平面图。如图7A所示，上侧板状部分71具有用于氢气流动的流路78。流路78形成为在平面内蜿蜒，以便使氢气可以在该平面的全部面积上流动。另外，上侧板状部分71具有用于向流路78供应氢气的供应孔77a和用于排出发电反应后的氢气的排出孔76a。再者，如图7B所示，热传导部分72大致呈板状，而且装在下侧板状部分73中。热传导部分72延伸到散热片75，以便从隔离件70散热。此外，在下侧板状部分73的端部设有密封件74，以使热传导部分72与外部隔离，而且热传导部分72被下侧板状部分73和上侧板状部分71夹着，从而形成作为一体的隔离件70。在下侧板状部分73中，密封件74在与供应孔77a和排出孔76a相配合的位置处设有供应孔77b和排出孔76b。另外，下侧板状部分73还带有与供应孔77a、77b和排出孔76a、76b相配的孔部分，这样在组装隔离件70时可以形成一体的供应孔和排出孔。再者，如图7C所示，在下侧板状部分73的背面设有用于含氧空气流的流路79。而且，还设有用于向流路78供应氢气的供应孔77c和用于排出氢气的排出孔76c。
现在，将参考图8在下面详细说明通过本实施方式的燃料电池1供给和排出空气流的情况。如图8所示，燃料电池1具有沿侧面39邻近设置的冷却风扇51和空气供应风扇52、53，如上所述，发电单元30的开口部分34面向该侧面。此外，燃料电池1具有用于检测通过冷却风扇51从燃料电池1的外部吸入的空气的温度的温度传感器64和用于检测被吸入的空气的湿度的湿度传感器65，以及用于检测通过空气供应风扇52、53从发电单元30排出的空气的温度的温度传感器61和用于检测排出空气的湿度的湿度传感器62。另外，发电单元30具有用于检测发电单元30的温度的温度传感器63。
如图中箭头所示，冷却风扇51使通过进气口14被吸入的空气从进气口14流动到排气口11，并将所述空气排到燃料电池1的外部。冷却风扇51被设置在进气口14和排气口11之间，而设置在冷却风扇51和进气口14之间的散热片33借助于由冷却风扇51引起的空气流的作用发散热量。另外，空气的流动不局限于散热片33的附近，而可使空气在燃料电池1内部的整个区域流动，借此冷却发电单元30。
空气供应风扇52、53使空气流向进气口15、发电单元30和排气口12、13。空气供应风扇52、53使通过进气口15吸入的空气流向发电单元30，而且通过排气口12、13将在发电单元30中的发电反应之后排出的空气排到燃料电池1的外部。发电单元30具有如上面参考图3、5A和5B所述的流路38和开口部分34、40，而且如附图中的箭头所示，空气供应风扇52、53形成的空气流从进气口15流到流路38和排气口12、13。另外，可以使通过冷却风扇51产生的空气流和通过空气供应风扇52、53产生的空气流为彼此无关的空气流。所以，通过独立地驱动冷却风扇51和空气供应风扇52、53，可以独立地对发电单元30进行冷却和向发电单元30供应空气及从发电单元30中排出空气。在本实施方式中对冷却风扇51和空气供应风扇52、53在燃料电池1中的布局没有限制，可将冷却风扇51和空气供应风扇52、53设置成面对在多个发电单元的侧面中形成的开口部分，以便供应空气和排出空气，借此可以共同地对多个发电单元供给空气和排出空气。此外，通过反向旋转冷却风扇51和空气供应风扇52、53可以使空气反向流动。
设置有温度传感器61、64、湿度传感器62、65和温度传感器63以分别检测通过进气口14被吸入的空气的温度和湿度、通过排气口12、13被排出的空气的温度和湿度以及发电单元30的温度。温度传感器63大致设置在发电单元30的中央部分附近，并在发电单元30发电时检测发电单元30的温度。可将温度传感器64和湿度传感器65设置在进气口14附近，只要不阻塞通过进气口14吸入的空气的流路。另外，可将温度传感器61和湿度传感器62设置在面对空气供应风扇52和53的发电单元30的空气出口侧，从而不防碍空气流动。可根据与通过温度传感器63检测到的发电单元30的温度有关的数据来控制冷却风扇51的驱动，并在优选温度条件下驱动发电单元30。此外，除了温度和湿度传感器之外，燃料电池1还可以包括用于检测供应和被排出的空气的压力的压力传感器。
此外，可根据温度传感器64和湿度传感器65检测到的温度和湿度计算通过进气口14被吸入的空气的相对湿度，可根据温度传感器61和湿度传感器62检测到的温度和湿度计算通过排气口12、13排出的空气的相对湿度。通过确定在通过进气口15吸入的空气的相对湿度和通过排气口12、13排出的空气的相对湿度之间的差值，可以计算出从燃料电池1排出的水量。此外，因为将温度传感器61、64和湿度传感器62、65设置成不防碍空气的流动，所以发电单元30可以毫无任何困难地进行发电。
此外，可以根据发电单元30发出的输出功率计算通过发电反应产生的水量。所以，通过确定从燃料电池1排出的水量和发电反应产生的水量之间的差值，可以计算发电单元30中剩余的水量。如上所述，通过将构成发电单元30的连接体32设置成适当湿润的状态，可以进行稳定的发电反应，所以，通过根据与发电单元30中剩余水量相关的数据驱动空气供应风扇52、53可以实现稳定发电。例如，若发电单元30中剩余的水量非常多，可提高空气供应风扇52、53的转速，借此，可使过剩的水和空气一道从发电单元30中排出。另外，不仅可以独立地驱动用于控制发电单元30的温度的冷却风扇51和用于控制保持在发电单元30中的水量的空气供应风扇52、53，而且可以使冷却风扇51引起的空气流和空气供应风扇52、53引起的空气流彼此无关联，因此可以精确地控制保持在发电单元30中的水量和准确抑制发电单元30中的温升。
下面将参考图9详细说明发电单元30的温度控制和发电单元30中剩余水量的控制。在该图中，横坐标轴表示发电单元30的温度，纵座标轴表示发电单元30中的剩余水量。通过控制冷却风扇51和空气供应风扇52、53的驱动，可将随发电期间时间变化的发电单元30的温度和发电单元30中的剩余水量控制在位于该附图中心附近的稳定区域内。
例如，在该图中用A表示的环境条件是与在稳定区域内的环境条件相比发电单元30的温度较高和发电单元30内的剩余水量较多的环境条件，在环境条件A下必须冷却发电单元30和减少在那里的剩余水量。在这种情况下，通过提高空气供应风扇52、53的转速减少发电单元30中的剩余水量，并通过提高冷却风扇51的转速进一步冷却发电单元30，这样可将温度和水量从环境条件A控制到可实现稳定发电的稳定区域。
该图中B表示的环境条件是与稳定条件相比发电单元30的温度较低、发电单元30中的剩余水量较多的环境条件。在这种情况下，通过提高空气供应风扇52、53的转速减少发电单元30中的剩余水量，并通过降低冷却风扇51的转速限制对发电单元30的冷却，借此，可将发电单元30的温度和其中的水量从环境条件B控制到可实现稳定发电的稳定区域。
该图中C表示的环境条件是与稳定条件相比发电单元30的温度较低且发电单元30中的剩余水量较少的环境条件。在这种情况下，通过降低空气供应风扇52、53的转速减少发电单元30中产生的水的排出，并通过降低冷却风扇51的转速限制发电单元30的冷却。通过这样控制空气供应风扇52、53和冷却风扇51的驱动，可将发电单元30的温度和其中的水量从环境条件C控制到可实现稳定发电的稳定区域。
该图中D表示的环境条件是与稳定条件相比发电单元30的温度较高而发电单元30中的剩余水量较少的环境条件。在这种情况下，通过降低空气供应风扇52、53的转速减少发电单元30中形成的水的排出，并通过提高冷却风扇51的转速进一步冷却发电单元30。通过这样控制空气供应风扇52、53和冷却风扇51的驱动，可将发电单元30的温度和其中的水量从环境条件D控制到可实现稳定发电的稳定区域。
以这种方式根据发电单元30的温度和发电单元30中的剩余水量来驱动空气供应风扇52、53和冷却风扇51，可以进行稳定发电，不至于引起如变干之类的发电中的麻烦。
现在，将参考图1、4、5A和5B说明氢气放气阀54、调节器55和手动阀56。如图1所示，氢气放气阀54、调节器55和手动阀56沿发电单元30的端面相邻地排开。在本实施方式的燃料电池1中，用于设置各种器件的区域可以固定在发电单元30的端面侧，并可以紧凑的形式安装用于燃料电池1稳定驱动的器件。
作为用于排出积聚在流路43内的水的排水机构的氢气放气阀54通过开启通向大气的与流路43相连的排出通道可从流路43排出水。当流路43与大气相通时，由供应通道侧的氢气施加在积聚于流路43内的水上的压力和排出通道侧的大气施加的压力之间产生压差。由于该压差，积聚在流路43内的水从流路43排出。利用这样通过氢气放气阀54在供应氢气的供应通道侧和通向大气的排出通道侧之间产生的压差，即使在发电单元30具有电池堆结构的情况下，也可从已积有水而使氢气很难流过的任何流路43中排出水，所以，可以使氢气在所有隔离件31的流路43中平稳地流动。另外，氢气放气阀54例如可以通过利用电磁力的驱动系统来驱动，或者可以从发电单元30提供用于驱动氢气放气阀54的电力。
此外，作为用于控制氢气压力的压力控制机构的调节器55将氢气吸着滤芯60提供的氢气压力调节到所需压力，由此将所述氢气输送给发电单元30。例如，在从氢气吸着滤芯60供应的氢气压力大约为0.8至1.0MPa，调节器55可以在将氢气压力降低到大约为0.05至0.10MPa的同时将所述氢气供给发电单元30。
此外，作为用于将氢气供给发电单元30的气体供应机构的手动阀56在发电单元30进行发电时可开启从氢气吸着滤芯60向发电单元30供应氢气的流路。氢气放气阀54、调节器55和手动阀56对于使燃料电池1稳定发电来说很重要，而且这些器件被紧凑地安装在燃料电池1内，这样可以减小燃料电池1的总体尺寸。
下面将参考图10至14说明本实施方式的燃料电池装置的具体结构。首先，图10至12分别是本实施方式中隔离件部分的后视图、侧视图和正视图。
如图10至12所示，隔离件81的背面设置有用于构成氧气流路的凹槽83，在其正面设置了用于构成氢气流路的凹槽86。顺便说一下，当隔离件81与夹在其间的发电体(未示出)层叠时，可以将背面侧设置在正面侧上。
如图10所示，隔离件81在其氧气供应侧表面内设置有多条沿隔离件81的宽度方向直线延伸的凹槽83和彼此平行延伸的凹槽83，因此，凹槽83和肋部82沿隔离件81的纵向交替地设置。形成为大致呈平板状的隔离件81的纵向长度L6是79.5mm，与其垂直的宽度L8是41mm。凹槽83在隔离件81的两个端部处开口增宽。至于具体尺寸，在图10中，平行于凹槽83延伸的中央部分的宽度L1是2mm，邻近于凹槽83的肋部82的宽度L2也是2mm。凹槽83在增宽的两个端部处呈锥形地敞开，形成的锥形部分的开始位置L0同样在隔离件81的厚度方向上离端部8mm，该锥形从开始位置L0开始以2.15°的角度倾斜。在凹槽83增宽的两端部，开口宽度在面内(in-plane)方向上扩大约1mm，凹槽83在端部的宽度L3是3mm，同时与其相邻的肋部82的宽度L4渐减到1mm。肋部82的锥形开始位置L9离端部5.5mm。顺便说一下，由于螺纹孔的影响，中心附近的开口宽度L5是2.5mm，与散热部分84相连的发电体保持区域的纵向宽度L10是56.5mm(参见图11)，螺纹孔之间的间隔L7是54.5mm。
然后，如图11所示，至于隔离件81在厚度方向上的尺寸，散热部分84的厚度T1是1.3mm，其中形成凹槽83、86的发电保持区域内的厚度T2是2.3mm。
如图12所示，隔离件81的氢气供应侧表面87具有在氢气供应孔89和氢气排出孔88之间以往返五次的蜿蜒图案延伸的凹槽86，蜿蜒的凹槽86具有0.6mm的深度和1.0mm的宽度L12，回转部分的曲率半径是0.9mm(内侧半径)、1.9mm(外侧半径)。凹槽86在与氢气供应孔89和氢气排出孔88连接的连接部分变细，用于连接到氢气供应孔89的连接部分的横截面积小于用于连接到氢气排出孔88的连接部分的横截面积。氢气供应孔89和氢气排出孔88的尺寸为具有1.5mm的宽度，以隔离件81纵向离端部2.25mm的位置为中心，变细的凹槽的开始位置L17离隔离件81纵向端部6mm，所以该长度约为3mm。凹槽在连接部分90处的宽度L11是0.5mm。在氢气排出孔88侧上连接部分90的位置L15就中心位置而言离隔离件81宽度方向的端部是7.9mm，在氢气供应孔89侧上的连接部分90的位置L16就中间位置而言是33.1mm。对于以往返五次的蜿蜒图案延伸的凹槽86，回转位置L13离更接近于氢气供应孔89和氢气排出孔88侧的隔离件81的纵向端部为7mm。此外，凹槽86的回转部分之间的长度L14是42mm。
现在，将在下面参考图13和14更加详细地说明本实施方式中燃料电池装置的结构。图13是本实施方式中燃料电池装置100的平面图。燃料电池装置100具有内部堆叠有隔离件81和发电体的电池堆结构。在图13中，清晰可见设置在构成电池堆结构的最上面部分的板状部分，在该图中，虚线表示在设置发电单元99的区域中形成于隔离件表面中的凹槽86。通过加和用于形成发电单元99的隔离件的纵向尺寸和在纵向上延伸形成隔离件的散热部分的纵向尺寸获得的长度L18是78mm，隔离件的宽度L8是41mm。散热部分84的端部在该图中是直线的，但可以设有用于使导线通过的凹口或者切口。用于构成燃料电池装置100和用于容纳包括发电单元99在内的那些单元的外壳91在纵向上的长度L21是95.5mm，宽度L20是57mm。因为外壳91在纵向的长度L21和宽度L20就是燃料电池装置100在纵向上的长度和宽度，所以在本实施方式中，燃料电池装置100在平面上的纵向长度是95.5mm，宽度是57mm。
此外，将参考图14具体说明本实施方式中的燃料电池装置100的结构。顺便说一下，图14是在除去外壳91的情况下从侧面看燃料电池装置100的侧视图。发电单元99具有堆叠了九个隔离件81、发电体96被夹在其间的电池堆结构，而且具有其中彼此串联八个发电电池的结构。发电单元99被设置在构成燃料电池装置100底部的基底98上。从基底98的下表面到设置在发电单元99最上面部分处的板状部分的表面的高度T4是34.62mm。另外，从基底98的下表面到位于发电单元99中央部分的隔离件81的厚度方向的中心的高度T5是17.78mm，这近似等于从基底98下表面到设置在发电单元99侧面侧的冷却风扇92和空气供应风扇93、94的中心的高度。通过加和板状部分97、堆叠的隔离件81和发电体96的厚度获得发电单元99的高度T6是29.62mm。冷却风扇92的高度近似等于设置在发电单元99最上面部分的散热部分84和设置在最下面部分的散热部分84之间的高度，所以可将用于冷却的空气供给散热部分84的整个部分。空气供应风扇93、94的高度近似等于发电单元99最上面部分的凹槽82和最下面部分的凹槽82之间的高度，所以可将含氧空气充分地供给凹槽82的整个部分。
如上所述，本发明的燃料电池可以紧凑形式安装用于驱动燃料电池的各种器件，其优选用作可用于提供驱动便携式电子装置例如笔记本型个人电脑、移动电话和PDA的电力的电源。另外，本发明的燃料电池1的应用不限于这些便携式电子装置，这种燃料电池1也可以用作驱动各种电子装置的电源。
工业实用性
本发明的燃料电池通过抑制发电单元中的温升和控制发电单元中的剩余水量，可以实现稳定地发电，而不至于在发电时出现如变干之类的任何麻烦。此外，可以独立而精确地进行发电单元温度的控制和发电单元中剩余水量的控制，所以可以提供可靠性高的燃料电池。另外，对于这种燃料电池而言，用于进行发电的各种器件可以紧凑形式安装在燃料电池中，所以这种燃料电池的尺寸可以减小。
此外，根据本发明的电子装置，即使是便携式电子装置，借助于在该装置上安装尺寸为便携式使用的燃料电池也可以用燃料电池来驱动，而且该燃料电池可以安装在所需电子装置上。

Claims (41)

1.一种燃料电池，包括：
带有用于至少含有氧气的氧化剂气体的流路的发电单元；
连接到所述发电单元、以便发散所述发电单元的热量的散热单元；
使所述氧化剂气体在所述流路中流动的气体流动机构；及
与所述气体流动机构独立地驱动、以便冷却所述散热单元的冷却机构，
其中，所述气体流动机构引起的气流与所述冷却机构引起的气流彼此无关联。
2.如权利要求1所述的燃料电池，其中，所述发电单元包括：
连接体，该连接体包括具有离子导电性的导体和彼此相对的电极，所述导体夹在所述电极之间；及
用于将所述连接体夹紧在之间的隔离件。
3.如权利要求2所述的燃料电池，其中，所述导体是质子导体。
4.如权利要求2所述的燃料电池，其中，每一所述隔离件具有从所述隔离件内部延伸到所述散热单元的热传导部分。
5.如权利要求2所述的燃料电池，其中，每一所述隔离件具有用于吸入和从所述流路除去水的吸水机构。
6.如权利要求2所述的燃料电池，其中，所述发电单元具有内部层叠有所述连接体和所述隔离件的电池堆结构。
7.如权利要求6所述的燃料电池，其中，每一所述隔离件具有向所述隔离件和所述连接体彼此接触的平面供应燃料的面内流路。
8.如权利要求7所述的燃料电池，其中，每一所述隔离件具有向所述面内流路供应所述燃料的供应孔和从所述面内流路排出所述燃料的排出孔。
9.如权利要求8所述的燃料电池，其中，在相邻隔离件之间所述供应孔彼此连接，从而形成向所述隔离件供应所述燃料的供应通道，而且所述排出孔彼此连接，从而形成从所述隔离件排出所述燃料的排出通道。
10.如权利要求9所述的燃料电池，其中，所述面内流路与所述供应通道连接之处的连接部分的横截面积小于所述面内流路的横截面积。
11.如权利要求9所述的燃料电池，其中，所述面内流路与所述排出通道连接之处的连接部分的横截面积小于所述面内流路的横截面积。
12.如权利要求9所述的燃料电池，其中，所述面内流路与所述供应通道连接之处的连接部分的横截面积小于所述面内流路与所述排出通道连接之处的连接部分的横截面积。
13.如权利要求9所述的燃料电池，其中，还包括排水机构，其用于在内部积聚有水的所述面内流路中、通过在供应通道侧和排出通道侧之间的那部分水上形成压差，从所述面内流路排出水。
14.如权利要求13所述的燃料电池，其中，所述排水机构使一部分所述排出通道与大气相通，致使形成所述压差，从而从所述面内流路排出水。
15.如权利要求1所述的燃料电池，其中，所述冷却机构使停滞在至少所述散热单元附近的气体流动，以从所述散热单元发散热量。
16.如权利要求1所述的燃料电池，其中，还包括用于检测环境条件以控制所述气体流动机构和所述冷却机构的驱动的检测机构。
17.如权利要求16所述的燃料电池，其中，所述检测机构检测温度和/或湿度作为所述环境条件。
18.如权利要求16所述的燃料电池，其中，所述检测机构分别被设置在可以检测供给所述发电单元的所述氧化剂气体的温度和湿度、从所述发电单元排出的所述氧化剂气体的温度和湿度、及所述发电单元的温度的位置上。
19.如权利要求16所述的燃料电池，其中，还包括控制基板，其上支承有根据所述环境条件控制至少所述气体流动机构和所述冷却机构的驱动的控制电路。
20.如权利要求16所述的燃料电池，其中，根据以所述环境条件和所述发电单元发出的电量为依据计算出的所述发电单元中的剩余水量控制所述气体流动机构和所述冷却机构的驱动。
21.如权利要求1所述的燃料电池，其中，还包括在驱动发电单元时将来自燃料储存单元的、用于与氧化剂气体发生反应的所述燃料提供给发电单元的燃料供应机构。
22.如权利要求1所述的燃料电池，其中，还包括控制供给所述发电单元的燃料的压力的压力控制机构。
23.一种燃料电池，包括：
发电单元，在其侧表面设置有用于至少含有氧气的氧化剂气体的流路的开口部分；
连接到所述发电单元以便发散发电单元中的热量的散热单元；
其中，沿所述发电单元的一侧面设有用于使所述氧化剂气体在所述流路内流动的气体流动机构；及
沿所述侧面的邻近所述气体流动机构之处设有用于冷却所述散热单元的冷却机构，
其中，所述气体流动机构引起的气流与所述冷却机构引起的气流彼此无关联。
24.如权利要求23所述的燃料电池，其中，所述燃料电池具有用于覆盖至少所述发电单元、所述散热单元、所述气体流动机构和所述冷却机构的外壳。
25.如权利要求24所述的燃料电池，其中，所述气体流动机构通过所述开口部分吸入所述氧化剂气体，并通过设置在所述外壳上的第一排气口排出所述氧化剂气体，从而使所述氧化剂气体在所述流路内流动。
26.如权利要求25所述的燃料电池，其中，所述气体流动机构通过设置在所述外壳上的第一进气口将所述氧化剂气体吸入所述燃料电池内，以形成与所述冷却机构产生的所述氧化剂气体流无关的氧化剂气体流。
27.如权利要求26所述的燃料电池，其中，所述第一进气口被设置在与所述第一排气口相对的位置，所述气体流动机构被设置在所述第一进气口和第一排气口之间。
28.如权利要求24所述的燃料电池，其中，所述冷却机构通过设置在所述外壳中的第二排气口排出所述氧化剂气体，从而使所述氧化剂气体在所述散热单元附近流动。
29.如权利要求28所述的燃料电池，其中，所述冷却机构通过设置在所述外壳中的第二进气口将所述氧化剂气体吸入所述燃料电池内。
30.如权利要求29所述的燃料电池，其中，所述第二进气口被设置在与所述第二排气口相对的位置，所述冷却机构被设置在所述第二进气口和第二排气口之间。
31.如权利要求23所述的燃料电池，其中，所述开口部分呈锥形，致使其沿所述用于氧化剂气体的流路的深度方向变窄。
32.如权利要求23所述的燃料电池，其中，所述开口部分的开口宽度大于所述用于氧化剂气体的流路的流路宽度。
33.如权利要求32所述的燃料电池，其中，所述开口宽度比沿横向和/或纵向的所述流路的宽度宽。
34.如权利要求23所述的燃料电池，其中，还包括检测环境条件以控制所述气体流动机构和所述冷却机构的驱动的检测机构。
35.如权利要求34所述的燃料电池，其中，所述检测机构至少检测温度和/或湿度作为所述环境条件。
36.如权利要求34所述的燃料电池，其中，所述检测机构分别被设置在可以检测供给所述发电单元的所述氧化剂气体的温度和湿度、从所述发电单元排出的所述氧化剂气体的温度和湿度、及所述发电单元的温度的位置上。
37.如权利要求34所述的燃料电池，其中，还包括控制基板，其上支承有根据所述环境条件控制至少所述气体流动机构和所述冷却机构的驱动的控制电路。
38.如权利要求23所述的燃料电池，其中，沿所述发电单元的端面设置有从用于供给所述发电单元以与所述氧化剂气体发生反应的燃料的所述流路中排出水的排水机构。
39.如权利要求38所述的燃料电池，其中，沿所述发电单元的端面设置有在驱动所述发电单元时从燃料储存单元向所述发电单元供应所述燃料的燃料供应机构。
40.一种包括燃料电池的电子装置，所述燃料电池包括：
带有用于至少含有氧气的氧化剂气体的流路的发电单元；
连接到所述发电单元以便发散所述发电单元的热量的散热单元；
使所述氧化剂气体在所述流路中流动的气体流动机构；
与所述气体流动机构独立地驱动以便冷却所述散热单元的冷却机构；
其中，所述电子装置由所述燃料电池提供的电力驱动，
其中，所述气体流动机构引起的气流与所述冷却机构引起的气流彼此无关联。
41.一种包括燃料电池的电子装置，所述燃料电池包括：
发电单元，在其侧面设置有用于至少含有氧气的氧化剂气体的流路的开口部分；
连接到所述发电单元以便发散所述发电单元中的热量的散热单元；
其中，沿所述发电单元的一侧面设置有使所述氧化剂气体在所述流路内流动的气体流动机构；
沿所述侧面的邻近所述气体流动机构之处设置有冷却所述散热单元的冷却机构；及
所述电子装置由所述燃料电池提供的电力驱动，
其中，所述气体流动机构引起的气流与所述冷却机构引起的气流彼此开关联。
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