CN101478054A - 燃料电池和用于燃料电池的燃料储存器 - Google Patents

Abstract

为了提供一种小尺寸燃料电池，使之稳定地用作诸如移动电话、笔记本电脑、PDA等便携式电子设备的电源的小型燃料电池，采用了下述结构，其中多个电池单元被连接，每个电池单元是通过在燃料电极体上构建电解质层、并且在电解质层上构建空气电极层而形成的，与用于储存液体燃料的燃料储存槽连接并且具有浸渗结构的燃料供应件或是所述燃料电极体连接着各电池单元以供应液体燃料，其中，由多孔体或纤维束构成的具有毛细力的液体燃料吸纳体容置在所述液体燃料储存槽中。

Description

燃料电池和用于燃料电池的燃料储存器

本申请是申请日为2005年2月2日、申请号为200580009741.5、发明名称为“燃料电池和用于燃料电池的燃料储存器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及燃料电池和用于燃料电池的燃料储存器，特别是适于用作诸如移动电话、笔记本电脑、PDA等便携式电子设备的电源的小型燃料电池以及用于燃料电池的燃料储存器。

背景技术

一般而言，燃料电池包括：电池单元，其中层叠着空气电极层、电解质层和燃料电极层，燃料供应部，其用于将用作还原剂的燃料供应到燃料电极层，以及空气供应部，其用于将用作氧化剂的空气供应到空气电极层，并且，在这种电池中，在燃料与空气中的氧气之间发生电化学反应，以将电能输送到外界。各种类型的燃料电池已被研制出来。

最近几年，由于环境问题和能量节约意识的提高，人们开始研究将燃料电池用作各种用途的清洁能源。特别地讲，人们已经开始关注直接甲醇燃料电池，其可以只通过直接供应包括甲醇和水的液体燃料来产生电能(参看，例如文献1、2)。

在这些电池中，已知有一种液体燃料型的燃料电池利用毛细力供应液体燃料(参看，例如专利文件3至7)。

在上面各专利文献中描述的液体燃料型燃料电池中，液体燃料通过毛细力而从燃料储存器供应到燃料电极，因此不需要利用泵来压力输送液体燃料，从而具有尺寸减小的优点。

这种液体燃料电池只使用了布置在燃料储存器中的多孔体和/或纤维束的毛细力，因而适合于减小结构尺寸，然而，由于燃料以液体的形式直接供应到燃料电极，因此在电池被装载在小尺寸便携式装置中以及电池部分的方向经常在各个方向上进行变化的使用条件下，在长期使用过程中，燃料在使用中的流动就会变得不完美，并且会发生燃料的供应中止的问题，从而干扰燃料向电解质层的恒定供应。

另一方面，已知为了克服上述缺陷的措施，作为示例，一种燃料电池系统中的液体燃料通过毛细力而引入电池中，液体燃料随后在燃料气化层中气化并被使用(参看，例如文献8)。然而，存在燃料流动性差的问题，这是一个亟待改进的基本问题，并且具有上述结构的燃料电池还涉及到这样的问题，即由于存在将液体气化然后用作燃料的系统，因此难以减小电池的尺寸。

如前所述，在传统燃料电池中，目前的状况是，在直接向燃料电极供应燃料时，液体燃料被不稳定地供应，从而引起操作中的输出值波动，并且难以将电池的尺寸减小到能够安装在便携设备中同时维持稳定特性的程度。

用后燃料的储存也在上面的专利文献1和8中有所披露，但它们没有公开在储存之后对用后燃料的处理。

此外，在仅仅利用直接供应包括甲醇和水的液体燃料来产生电能的燃料电池中，需要提高辅助器具例如泵、电磁阀、用于控制液体燃料排放量的控制装置、位于燃料筒与电池之间以向电池定量供应液体燃料的排放量传感器等(参看，例如文献1、2)。

然而，提供诸如泵、电磁阀等器具，要求有电能驱动泵、电磁阀等，因此产生难以减小尺寸的问题。

此外，已知有多种措施利用液体燃料的自重及毛细现象来向电池供应液体燃料(参看，例如专利文件3至7)，但在这些用于向电池供应液体燃料的系统中，存在难以定量供应液体燃料的问题。

此外，前面描述的各种类型的用于燃料电池的传统燃料储存器存在下述问题，即由于将液体燃料保持在燃料储存部分中的保持能力较小，因此容易由于从燃料排出口发生气体置换而导致液体燃料滴落或泄露。特别地讲，同油墨和妆饰材料相比，用于燃料电池的液体燃料具有低粘性和低表面张力，因此产生了容易从燃料排出口发生气体置换的问题。

另一方面，燃料在燃料电池产生电能的过程中不被完全消耗，并且水或低浓度液体燃料被以废燃料的形式产生，或者会产生氧化燃料。例如，在将氢化硼用作燃料的电池中，氧化硼作为废燃料被产生。

二氧化碳溶解在电能产生过程中产生的废燃料中。因二氧化碳浓度升高而产生的气泡导致电极有可能与燃料相接触，因此必须快速地回收和去除废燃料。用于废燃料的回收槽所需的尺寸几乎等于燃料储存器。此外，为了回收废燃料，需要在电池与废燃料回收槽之间安装泵和电磁阀，而提供这些器具会产生这样的问题，即需要利用电能操作泵和电磁阀。

作为示例，作为用于回收燃料电池中的废燃料的现有技术，有一种结构例如燃料筒，其中液体燃料一旦被使用就会返回原始罐中，以有效地使用燃料罐部的空间(参看，例如专利文件9至10)。

然而，在上述文献中，用于从燃料罐部供应燃料的供给机构以及用于回收燃料的回收机构没有被详细公开，并且它们与本发明的燃料电池在技术概念上不同，本发明中的液体燃料能够被定量供应而不需要操作泵和电磁阀，而且用后的废燃料可以被自动回收。

此外，上面描述的只使用布置在燃料储存器中的多孔体和/或纤维束的毛细力的液体燃料电池适于减小结构上的尺寸，然而，由于燃料以液体的形式直接供应到燃料电极，因此在下述使用条件下，即电池被装载在小尺寸便携式装置中，以及电池部分的方向经常在各个方向上变化，则在长期使用过程中，燃料在使用中的流动就会变得不完美，并且会发生燃料的供应中止的问题，从而干扰燃料向电解质层的恒定供应。

作为已知的用于克服上述缺陷的措施，作为示例，一种燃料电池系统中的液体燃料通过毛细力而引入电池中，液体燃料随后在燃料气化层中气化并被使用(参看，例如文献8)。然而，存在燃料流动性差的问题，这是一个亟待改进的基本问题，并且具有上述结构的燃料电池还涉及到这样的问题，即由于存在将液体气化然后用作燃料的系统，因此难以减小电池的尺寸。

此外，已知一种结构，其中液体燃料一旦被使用就会返回原始罐中，以利用其推出未用液体燃料(参看，例如文献9至11)。然而，技术现状是，没有用于立即再次使用返回的燃料的结构。

在这样的传统燃料电池中，技术现状是，在直接向燃料电极供应燃料时，液体燃料被不稳定地供应，从而引起操作中的输出值波动，并且难以将电池的尺寸减小到能够安装在便携设备中同时维持稳定特性的程度。

此外，用后燃料的储存或处理公开在前述专利文献9和11中，但它们没有清楚地公开用后燃料的再次使用。此外，还存在这样的问题，即在再次使用液体燃料时，燃料每被使用一次其浓度就会降低，而使用者并不清楚液体燃料可被使用的最低浓度。

专利文献1：日本特开平5—258760号公报(权利要求、实施方式等)；

专利文献2：日本特开平5—307970号公报(权利要求、实施方式等)；

专利文献3：日本特开昭59—66066号公报(权利要求、实施方式等)；

专利文献4：日本特开平6—188008号公报(权利要求、实施方式等)；

专利文献5：日本特开2003—229158号公报(权利要求、实施方式等)；

专利文献6：日本特开2003—299946号公报(权利要求、实施方式等)；

专利文献7：日本特开2003—340273号公报(权利要求、实施方式等)；

专利文献8：日本特开2001一102069号公报(权利要求、实施方式等)；

专利文献9：日本特开2003—92128号公报(权利要求、实施方式等)；

专利文献10：日本特开2004—127905号公报(权利要求、实施方式等)；

专利文献11：日本特开2004—199966号公报(权利要求、实施方式等)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题

考虑到前面描述的传统燃料电池中减小尺寸方面存在的问题以及技术现状，本发明的第一至第五方面旨在解决这些问题，并且本发明的目的是提供一种燃料电池，其中液体燃料可以被稳定地直接供应到燃料电极，并且电池的尺寸可以减小。

考虑到前面描述的传统用于燃料电池的燃料储存器中存在的问题，本发明的第六方面旨在解决这些问题，并且本发明的目的是提供一种用于燃料电池的燃料储存器，其中液体燃料可以被定量地高效供应到电池，而不需要提供泵、电磁阀、用于控制液体燃料排放量的控制装置、排放量传感器等，并且能够减小燃料电池的尺寸；此外，还要提供出相应的燃料电池。

考虑到前面描述的传统用于燃料电池的燃料储存器中存在的问题，本发明的第七方面旨在解决这些问题，并且本发明的目的是提供一种用于燃料电池的燃料储存器，其中液体燃料可以被定量地高效供应到电池，而不需要提供泵、电磁阀、用于控制液体燃料排放量的控制装置、排放量传感器等，并且用后的燃料可以容易地自动回收，而不需要提供单独的用后燃料回收槽。

考虑到前面描述的传统燃料电池中存在的问题，本发明的第八方面旨在解决这些问题，并且本发明的目的是提供一种燃料电池，其中液体燃料可以被稳定地直接供应到燃料电极，可以容易地再次使用用后的废燃料，使用者容易发现燃料的耗尽，并且电池的尺寸可以减小。

解决技术问题所采取的技术手段

本发明人对前面描述的传统技术问题进行了反复研究，结果发现能够实现上述目的的燃料电池包括这样的燃料电池，其具有多个被连接的电池单元，每个电池单元是通过在包括精细碳质多孔体的燃料电极体上构建(制成)电解质层、并且在电解质层上构建(制成)空气电极层而形成的，其中燃料供应件直接连接着燃料储存槽(罐)，以将燃料供应到各电池单元，具有特定结构的用后液体燃料储存槽连接着燃料供应件的一端，这样就构造出来本发明的第一至第五方面。

此外，本发明人还成功地获得了实现上述目的的用于燃料电池的燃料储存器及燃料电池，其中使用了可拆装地连接着燃料电池主体的料筒型燃料储存器，该燃料储存器设有特定的结构，由此构造出来本发明的第六和第七方面。

此外，本发明人还成功地获得了实现上述目的的燃料电池，该燃料电池具有多个被连接的电池单元，每个电池单元是通过在包括精细碳质多孔体的燃料电极体上构建(制成)电解质层、并且在电解质层的外表面上构建(制成)空气电极层而形成的，其中燃料供应件直接连接着液体燃料储存槽(罐)，以将燃料供应到各电池单元，具有特定结构的用后液体燃料储存槽连接着燃料供应件的一端，这样就构造出来本发明的第八方面。

也就是说，本发明包括以下项目(1)至(62)的内容。

(1)一种燃料电池，其中多个电池单元被连接，每个电池单元是通过在燃料电极体上构建电解质层、并且在电解质层上构建空气电极层而形成的，与用于储存液体燃料的燃料储存槽连接并且具有浸渗结构的燃料供应件或是所述燃料电极体连接着各电池单元以供应液体燃料，其中，由多孔体或纤维束构成的具有毛细力的液体燃料吸纳体容置在所述液体燃料储存槽中。

(2)如前面项目(1)所述的燃料电池，其中，所述液体燃料储存槽具有可更换的料筒结构(cartridge structure)。

(3)如前面项目(1)或(2)所述的燃料电池，其中，液体燃料通过转送体(feed)而从所述料筒结构连续供应至燃料供应件，所述转送体由多孔体和/或纤维束构成并且其毛细力大于所述液体燃料吸纳体的毛细力。

(4)如前面项目(1)至(3)中任一所述的燃料电池，其中，所述燃料供应件或燃料电极体的毛细力大于所述转送体的毛细力。

(5)如前面项目(2)至(4)中任一所述的燃料电池，其中，在使得浸渗于所述料筒结构中的液体燃料被供应至燃料供应件的所述燃料电池中，浸渗于所述料筒结构中的液体燃料是通过液体燃料导管而被供应至燃料供应件的，该液体燃料导管由具有可视性的透明或半透明树脂制成，并且至少在其与液体燃料相接触的表面上形成液体燃料排斥层；透过形成在料筒结构中的可视部分来视觉观察液体燃料导管，由料筒结构供应的液体燃料的耗尽信号被检测到。

(6)如前面项目5所述的燃料电池，其中，所述可视部分的内壁上设有平滑部分及具有细微不规则度的部分，通过组合上述部分，提供出可供使用者检测液体燃料耗尽的指示器。

(7)如前面项目(2)至(6)中任一所述的燃料电池，其中，在所述料筒结构安置在低于所述燃料供应件的位置的状态下，液体燃料可被连续地供应。

(8)如前面项目(1)至(7)中任一所述的燃料电池，其中，所述液体燃料被着色。

(9)如前面项目(1)至(8)中任一所述的燃料电池，其中，一用后燃料储存槽连接着所述燃料供应件的一端，所述料筒结构可被用作用后燃料储存槽。

(10)一种燃料电池，其中多个电池单元被连接，每个电池单元是通过在燃料电极体上构建电解质层、并且在电解质层上构建空气电极层而形成的，与用于储存液体燃料的燃料储存槽连接并且具有浸渗结构的燃料供应件或是所述燃料电极体连接着各电池单元以供应液体燃料，其中，用于将液体燃料从燃料储存槽供应至燃料供应件的供应机构设有收集体或阀。

(11)如前面项目(10)所述的燃料电池，其中，所述液体燃料储存槽包括可更换的料筒结构。

(12)如前面项目(10)或(11)所述的燃料电池，其中，所述收集体通过注射成型或光造型而制成，或者所述收集体由单层件构成。

(13)如前面项目(10)至(12)中任一所述的燃料电池，其中，所述收集体的表面的表面自由能被控制为高于液体燃料的自由能。

(14)如前面项目(10)至(13)中任一所述的燃料电池，其中，液体燃料通过转送体而从所述料筒结构连续供应至燃料供应件，所述转送体由多孔体和/或纤维束构成并且具有毛细力。

(15)如前面项目(10)至(14)中任一所述的燃料电池，其中，一用后燃料储存槽连接着所述燃料供应件的一端，所述料筒结构可被用作用后燃料储存槽。

(16)如前面项目(10)所述的燃料电池，其中，通过推压所述液体燃料储存槽和/或所述燃料供应件，所述阀被打开，以向燃料供应件供应固定量的液体燃料。

(17)如前面项目(10)或(16)所述的燃料电池，其中，所述液体燃料储存槽为具有阀的料筒结构。

(18)一种燃料电池，其中多个电池单元被连接，每个电池单元是通过在燃料电极体上构建电解质层、并且在电解质层上构建空气电极层而形成的，与用于储存液体燃料的液体燃料储存槽连接并且具有浸渗结构的燃料供应件或是所述燃料电极体连接着各电池单元以供应液体燃料，燃料供应件的一端连接着用后燃料储存槽，其中，所述用后燃料储存槽设有由多孔体和/或纤维束构成并且具有毛细力的转送体，以将用后燃料通过转送体向用后燃料储存槽排放，并且除了被转送体经过的排放口之外的部分被气密性密封。

(19)如前面项目(18)所述的燃料电池，其中，所述用后燃料储存槽设有由多孔体和/或纤维束构成并且具有毛细力的用后燃料吸纳体，该吸纳体与所述转送体接触。

(20)如前面项目(18)或(19)所述的燃料电池，其中，所述用后燃料吸纳体的转送体的毛细力大于所述燃料供应件的毛细力。

(21)如前面项目(18)至(20)任一所述的燃料电池，其中，所述用后燃料吸纳体的毛细力大于所述转送体的毛细力。

(22)如前面项目(18)至(21)任一所述的燃料电池，其中，用于将用后燃料排放到位于所述用后燃料储存槽内的用后燃料吸纳体中的排放机构设有收集体。

(23)如前面项目(18)至(22)任一所述的燃料电池，其中，所述收集体通过注射成型或光造型而制成，或者所述收集体由单层件构成。

(24)如前面项目(18)至(23)任一所述的燃料电池，其中，所述收集体的表面的表面自由能被控制为高于用后液体燃料的自由能。

(25)如前面项目(18)至(24)任一所述的燃料电池，其中，所述用后燃料储存槽是可拆装的。

(26)如前面项目(18)至(25)任一所述的燃料电池，其中，所述用后燃料储存槽设有可开闭盖。

(27)一种燃料电池，其中多个电池单元被连接，每个电池单元是通过在燃料电极体上构建电解质层、并且在电解质层上构建空气电极层而形成的，与用于储存液体燃料的液体燃料储存槽连接并且具有浸渗结构的燃料供应件连接着各电池单元以供应液体燃料，燃料供应件的一端连接着用后燃料储存槽，其中，采用了下述结构，即设有由多孔体和/或纤维束构成并且具有毛细力的转送体，以将用后燃料通过转送体向用后燃料储存槽排放，所述用后燃料储存槽是开式的。

(28)如前面项目(27)所述的燃料电池，其中，所述用后燃料储存槽设有由多孔体和/或纤维束构成并且具有毛细力的用后燃料吸纳体。

(29)如前面项目(27)或(28)所述的燃料电池，其中，所述用后燃料吸纳体的转送体的毛细力大于所述燃料供应件的毛细力。

(30)如前面项目(27)至(29)任一所述的燃料电池，其中，所述用后燃料吸纳体的毛细力大于所述转送体的毛细力。

(31)如前面项目(27)至(30)任一所述的燃料电池，其中，用于将用后液体燃料排放到位于所述用后燃料储存槽内的用后燃料吸纳体中的排放机构设有收集体。

(32)如前面项目(27)至(31)任一所述的燃料电池，其中，所述收集体通过注射成型或光造型而制成，或者所述收集体由单层件构成。

(33)如前面项目(27)至(32)任一所述的燃料电池，其中，所述收集体的表面的表面自由能被控制为高于用后液体燃料的自由能。

(34)如前面项目(27)至(33)任一所述的燃料电池，其中，所述用后燃料储存槽是可拆装的。

(35)如前面项目(27)至(34)任一所述的燃料电池，其中，所述用后燃料储存槽设有可开闭盖。

(36)如前面项目(27)至(35)任一所述的燃料电池，其中，所述用后燃料储存槽设有微小开口部，所述用后燃料储存槽的内表面以及所述微小开口部附近的表面自由能被控制为低于用后液体燃料的自由能。

(37)如前面项目1至(36)任一所述的燃料电池，其中，液体燃料为选自下面一组中的至少一种：甲醇溶液，二甲醚(DME)，甲酸，肼，氨溶液，乙二醇，硼氢化钠水溶液。

(38)一种用于燃料电池的燃料储存器，其为料筒型燃料储存器，并可拆装地连接着燃料电池本体，其中，所述料筒型燃料储存器设有用于储存液体燃料的燃料罐、设在燃料罐先端并且具有单向阀的液体燃料排放部、设在所述燃料罐上的液体燃料推压机构，储存在燃料罐中的液体燃料被液体燃料推压机构向前推压，以向液体燃料排放部供应固定量的液体燃料，并且从液体燃料排放部排放固定量的液体燃料。

(39)如前面项目(38)所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，所述液体燃料推压机构设有：位于燃料罐后面的旋转操作件，其包括外侧圆柱形元件和以不可旋转的方式插入外侧圆柱形元件内的内侧圆柱形元件；设在旋转操作件的外侧圆柱形元件先端部的棘轮机构，其包括形成在燃料罐内表面上的棘齿和与棘齿啮合的锁爪；插入旋转操作件的内侧圆柱形元件中的螺杆；设在螺杆先端部的活塞，其插入燃料罐中，从而可在一由燃料罐内壁突出的间壁的前面在燃料罐内表面上滑动；形成在螺杆外表面上的阳螺纹部与形成在内侧圆柱形元件前端的阴螺纹部啮合，螺杆插入间壁中的插孔中，并且只能沿纵向相对于内侧圆柱形元件移动；通过旋转操作件的外侧圆柱形元件旋转操作，螺杆被旋转，从而通过与阴螺纹部的啮合而向前移动，并且通过与螺杆先端连接的所述活塞而将固定量的液体燃料供应到液体燃料排放部，且从所述液体燃料排放部推出固定量的液体燃料。

(40)如前面项目(38)或(39)所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，燃料罐具有至少一个氧气隔离树脂层。

(41)如前面项目(40)所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，所述氧气隔离树脂层包括下述树脂中的至少一种：乙烯·乙烯醇共聚物树脂，聚丙烯腈，尼龙，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚氯乙烯。

(42)如前面项目(38)至(41)中任一所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，燃料罐由透光率为(50)％或以上的材料制成。

(43)如前面项目(38)至(42)中任一所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，至少是与液体燃料相接触的燃料罐壁面的表面自由能被控制为低于液体燃料的自由能。

(44)一种燃料电池，包括燃料电池本体和可拆装地连接着燃料电池本体的料筒型燃料储存器，其中，采用了下述结构，即燃料电池本体连接着多个电池单元，每个电池单元是通过在燃料电极体的外表面上构建电解质层、并且在电解质层的外表面上构建空气电极层而形成的，所述电池单元连接着燃料供应件，该燃料供应件连接着如前面项目(38)至(43)中任一所述的用于燃料电池的燃料储存器，以供应液体燃料。

(45)一种用于燃料电池的燃料储存器，其为料筒型燃料储存器，并可拆装地连接着燃料电池本体，其中，所述料筒型燃料储存器设有用于储存液体燃料并且具有废燃料回收开口部的燃料罐、设在燃料罐先端并且具有单向阀的液体燃料排放部、设在所述燃料罐上的液体燃料推压机构，储存在燃料罐中的液体燃料被液体燃料推压机构向前推压，以向燃料电池本体排放固定量的液体燃料；由推压机构形成在燃料罐中的空间部用作废燃料回收槽，以回收在燃料电池本体中消耗过的用后燃料。

(46)如前面项目(45)所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，所述液体燃料推压机构设有：位于燃料罐后面的旋转操作件，其包括外侧圆柱形元件和以不可旋转的方式插入外侧圆柱形元件内的内侧圆柱形元件；设在旋转操作件的外侧圆柱形元件先端部的棘轮机构，其包括形成在燃料罐内表面上的棘齿和与棘齿啮合的锁爪；插入旋转操作件的内侧圆柱形元件中的螺杆；设在螺杆先端部的活塞，其插入燃料罐中，从而可在一由燃料罐内壁突出的间壁的前面在燃料罐内表面上滑动；形成在螺杆外表面上的阳螺纹部与形成在内侧圆柱形元件前端的阴螺纹部啮合，螺杆插入间壁中的插孔中，并且只能沿纵向相对于内侧圆柱形元件移动；通过旋转操作件的外侧圆柱形元件旋转操作，螺杆被旋转，从而通过与阴螺纹部的啮合而向前移动，并且通过与螺杆先端连接的所述活塞而将固定量的液体燃料供应到液体燃料排放部，且从所述液体燃料排放部推出固定量的液体燃料。

(47)如前面项目(45)或(46)所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，燃料罐具有至少一个氧气隔离树脂层。

(48)如前面项目(47)所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，所述氧气隔离树脂层包括下述树脂中的至少一种：乙烯·乙烯醇共聚物树脂，聚丙烯腈，尼龙，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚氯乙烯。

(49)如前面项目(48)所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，所述氧气隔离树脂层包括树脂膜，其上沉积着金属氧化物；所述金属氧化物包括铝土和硅石之一或它们二者；所述树脂膜包括下述材料之一：聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，尼龙，它们的复合物。

(50)如前面项目(48)所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，所述氧气隔离树脂层包括树脂膜，其上覆盖着类金刚石碳；所述树脂膜包括下述材料之一：聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，尼龙，它们的复合物。

(51)如前面项目(48)至(50)中任一所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，燃料罐由透光率为(50)％或以上的材料制成。

(52)一种燃料电池，包括燃料电池本体和可拆装地连接着燃料电池本体的料筒型燃料储存器，其中，所述料筒型燃料储存器设有用于储存液体燃料并且具有废燃料回收开口部的燃料罐、设在燃料罐先端并且具有单向阀的液体燃料排放部、设在所述燃料罐上的液体燃料推压机构，储存在燃料罐中的液体燃料被液体燃料推压机构向前推压，以向燃料电池本体排放固定量的液体燃料；在燃料电池本体中消耗过的用后燃料被回收在由推压机构形成在燃料罐中的空间部用作废燃料回收槽中。

(53)如前面项目(52)所述的用于燃料电池的燃料储存器，其中，所述燃料电池本体设有用后燃料储存槽，所述用后燃料储存槽连接着燃料罐中的带有单向阀的废燃料回收开口部。

(54)一种燃料电池，其采用下述结构，即燃料电池本体连接着多个电池单元，每个电池单元是通过在燃料电极体的外表面上构建电解质层、并且在电解质层的外表面上构建空气电极层而形成的，所述电池单元连接着燃料供应件，该燃料供应件连接着如前面项目(45)至(53)中任一所述的用于燃料电池的燃料储存器，以供应液体燃料。

(55)一种燃料电池，其中连接着多个电池单元，每个电池单元是通过在燃料电极体的外表面上构建电解质层、并且在电解质层的外表面上构建空气电极层而形成的，其中，与用于储存液体燃料的燃料储存槽连接并且具有浸渗结构的燃料供应件或是所述燃料电极体连接着各电池单元以供应液体燃料，燃料供应件的一端连接着用后燃料储存槽，其中，采用了下述结构，即用后燃料储存槽连接着所述燃料储存槽，并且用后燃料被供应至所述燃料储存槽，并且可以被再次用作液体燃料。

(56)如前面项目(55)所述的燃料电池，其中，所述液体燃料储存槽设有检测液体燃料浓度的浓度传感器。

(57)如前面项目(55)或(56)所述的燃料电池，其中，一转送体设置在所述用后燃料储存槽与所述燃料储存槽之间的连接部中。

(58)如前面项目(54)至(56)中任一所述的燃料电池，其中，一转送体设置在所述用后燃料储存槽与所述燃料储存槽之间的连接部中，此外，还设有一收集体。

(59)如前面项目(55)至(58)中任一所述的燃料电池，其中，所述收集体通过注射成型或光造型而制成，或者所述收集体由单层件构成。

(60)如前面项目(55)至(59)任一所述的燃料电池，其中，所述收集体的表面的表面自由能被控制为高于用后液体燃料的自由能。

(61)如前面项目(55)至(60)任一所述的燃料电池，其中，所述用后燃料储存槽和/或所述燃料储存槽，或是用后燃料储存槽与燃料储存槽之间的连接部，是可拆装的。

(62)如前面项目(55)至(61)任一所述的燃料电池，其中，所述用后燃料储存槽和/或所述燃料储存槽，或是用后燃料储存槽与燃料储存槽之间的连接部，设有可开闭盖。

本发明的效果

根据本发明的第一至第五方面，提供了这样的燃料电池，其中液体燃料可以稳定且连续地直接供应到每个相应的电池单元，并且电池的尺寸可以减小。

在这些发明方面，由可更换的料筒结构构成的燃料储存槽可以容易地更换。

在本发明的第一方面，通过使用后燃料储存槽与燃料供应件一端的连接，以及将料筒结构用作燃料储存槽，可以容易地处置用后的燃料，并且液体燃料可以从燃料储存槽稳定且连续地直接供应到每个相应的电池单元，而不会引起回流和中断，即使是燃料电池被安置在任何状态(角度)或是上下倒置时。

在充填在料筒结构中的液体燃料被供应到燃料供应件的燃料电池中，充填在料筒结构中的液体燃料是通过液体燃料导管供应到燃料供应件的，该液体燃料导管是由具有可视性的透明或半透明树脂制成的，并且其中液体燃料排斥层至少形成在与液体燃料接触的面上，一个用于从前述料筒结构供应的液体燃料的耗尽标志可以视觉检测，以通过形成在料筒结构中的可视部分观测液体燃料导管，由此可以通过目视而容易地检测液体燃料的耗尽标志。

此外，如果收集体的表面的表面自由能被控制为高于液体燃料的值，则液体燃料可以稳定且连续地直接供应到每个相应的电池单元。

根据本发明的第六方面，提供了一种用于燃料电池的燃料储存器，其中液体燃料可以被定量地高效供应到电池，而不需要提供泵、电磁阀、用于控制液体燃料排放量的控制装置、排放量传感器等，从而能够减小燃料电池的尺寸；此外，还提供了相应的燃料电池。

根据本发明的第七方面，提供了一种用于燃料电池的燃料储存器，其中液体燃料可以被定量地高效供应到电池，而不需要提供泵、电磁阀、用于控制液体燃料排放量的控制装置、排放量传感器等，并且用后的燃料可以容易地自动回收，而不需要提供单独的用后燃料回收槽；此外，还提供了相应的燃料电池。

根据本发明的第八方面，提供了一种燃料电池，其中液体燃料可以被稳定地直接供应到燃料电极，可以容易地再次使用用后废燃料，并且电池的尺寸可以减小。

此外，提供了一种燃料电池，其中通过布置液体燃料的浓度传感器，使用者容易发现燃料的耗尽。

此外，提供了一种燃料电池，其中在用后燃料储存槽与燃料储存槽之间的连接部分处布置了转送体和收集体，因此可以稳定地将液体燃料直接供应到燃料电极并且容易再次使用用后燃料，而且电池具有优异的使用性。

附图说明

图1(a)是显示本发明第一方面的第一实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(b)是燃料电池单元的斜视图，(c)是燃料电池单元的纵向剖开视图。

图2是显示本发明第一方面的第一实施方式的改型例中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图3是显示本发明第一方面的第二实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图4是本发明第一方面的第二实施方式中的使用的检测管的例子的示意斜视图。

图5是显示本发明第一方面的第三实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图6是显示本发明第一方面的第四实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图7(a)是显示本发明第二方面的第一实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(b)是燃料电池单元的斜视图，(c)是燃料电池单元的纵向剖开视图。

图8是显示本发明第二方面的第一实施方式的改型例中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图9是显示本发明第二方面的第二实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图10是显示本发明第二方面的第三实施方式中的燃料电池的纵向局部示意剖视图。

图11(a)是显示本发明第三方面的第一实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(b)是燃料电池单元的主要部分的局部示意纵向剖视图。

图12(a)是显示本发明第三方面的第二实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(b)是燃料电池单元的局部斜视图，(c)和(d)是燃料电池单元的纵向剖开视图和斜视图。

图13是显示本发明第三方面的第三实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图14是显示本发明第三方面的第四实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图15(a)是显示本发明第四方面的第一实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(b)是燃料电池单元的斜视图，(c)是燃料电池单元的纵向剖开视图。

图16是显示本发明第四方面的第二实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图17(a)是显示本发明第四方面的第三实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(b)是显示本发明第四方面的第四实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(c)是电池单元的安装结构的局部剖视图。

图18是显示本发明第四方面的第五实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图19(a)是显示本发明第四方面的第六实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(b)是用后燃料储存槽的另一个实施方式的示意剖视图。

图20是显示本发明第四方面的第七实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图21(a)是显示本发明第五方面的第一实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(b)是燃料电池单元的斜视图，(c)是燃料电池单元的纵向剖开视图，(d)是用后燃料储存槽的打开结构的斜视图，(e)是用后燃料储存槽的打开结构的纵向剖视图。

图22是显示本发明第五方面的第二实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图23(a)是显示本发明第五方面的第三实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(b)是显示本发明第五方面的第四实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(c)是电池单元的安装结构的局部剖视图。

图24是显示本发明第五方面的第五实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图。

图25(a)是显示本发明第五方面的第六实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(b)是用后燃料储存槽的另一个实施方式的示意剖视图。

图26(a)是显示本发明第五方面的第七实施方式中的燃料电池的纵向示意剖视图，(b)是用后燃料储存槽的另一个实施方式的示意剖视图。

图27显示了本发明第五方面的第八实施方式中的燃料电池以及容置在用后燃料储存槽中的吸纳体，其中(a)为斜视图，(b)为俯视图，(c)为正视图。

图28是显示本发明第六方面的第一实施方式中的燃料储存器的纵向示意剖视图。

图29是图28的局部分解透视图。

图30是示出了图28中的用于燃料电池的燃料储存器的操作状态以及固定量的液体燃料供应到液体燃料排放部分时的状态的纵向剖视图。

图31是显示本发明第六方面的燃料电池实施方式的一个例子的示意剖视图，显示了本发明的燃料电池的燃料储存器安装在燃料电池主体上的状态。

图32(a)和(b)是燃料电池的电池单元的斜视图和纵向剖视图。

图33是显示本发明第六方面的第二实施方式中的燃料电池的燃料储存器的局部俯视图。

图34(a)和(b)示出了设在液体燃料排放部分中的单向阀的另一实施方式，其中(a)是单向阀关闭状态的纵向剖视图，(b)是单向阀打开状态的纵向剖视图。

图35(a)是显示本发明第七方面的第一实施方式中的燃料电池的燃料储存器的示意纵向剖视图，(b)是废燃料回收开口部的纵向剖视图。

图36是图35的局部分解透视图。

图37是示出了图35中的燃料电池的燃料储存器的操作状态以及固定量的液体燃料供应到液体燃料排放部分时的状态的纵向剖视图。

图38是显示本发明第七方面的燃料电池实施方式的一个例子的示意剖视图，显示了本发明的燃料电池的燃料储存器安装在燃料电池主体上的状态。

图39是显示本发明第八方面的第一实施方式中的燃料电池的纵向示意图。

图40(a)是用在图39中的燃料电池中的电池单元的斜视图，(b)是其局部纵向剖开图。

图41是显示本发明第八方面的第二实施方式中的燃料电池的纵向剖视图。

图42是显示本发明第八方面的第一实施方式中的燃料电池的斜视图。

图43(a)是用在图42中的燃料电池中的电池单元的斜视图，(b)是其局部纵向剖视图。

附图标记说明：

A：燃料电池

10：燃料储存槽(罐)

10a：转送体

20：电池单元

30：燃料供应件

40：用后燃料储存槽(罐)

具体实施方式

下面参照附图详细解释本发明第一方面的实施方式。

图1(a)至(c)示出了燃料电池A的基本模式(第一实施方式)，显示了本发明第一方面的基本实施方式。

如图1(a)至(c)所示，所述燃料电池A设有：燃料储存槽10，其用于储存液体燃料；电池单元(燃料电池单元)20、20，它们每个分别是通过在包括精细碳质(carbonaceous)多孔体(物质)的燃料电极体21的外表面上构建电解质层23、并且在电解质层23的外表面上构建空气电极层24而形成的；燃料供应件30，其连接着所述燃料储存槽10并且具有浸渗结构；以及用后燃料储存槽40，其设在所述燃料供应件30的一端；所述燃料电池具有这样的结构，即所述各电池单元20、20串联连接，并且燃料通过燃料供应件30而被顺序供应。

在本实施方式中，液体燃料被吸纳在由容置于燃料储存槽10中的纱条(sliver)、多孔体或纤维束构成的吸纳体10a中。

吸纳在燃料储存槽10的吸纳体10a中的液体燃料包括甲醇和水，但液体燃料并不特别局限于此，而是只要是能由作为燃料供应至后文所述燃料电极体中的化合物高效地获得氢离子(H⁺)和电子(e^-)即可。例如，也可以使用液体燃料例如二甲醚(DME)、乙醇溶液、甲酸、肼、氨溶液、乙二醇、硼氢化钠水溶液，当然要取决于燃料电极体的结构。

具有不同浓度的上述液体燃料可以根据燃料电池的结构和特性而被使用，并且可以使用浓度为例如1至100％的液体燃料。

所述吸纳体10a没有特别的限制，只要其能够吸纳液体燃料即可，并且其可以例如包括由毡、海绵、诸如树脂颗粒烧结体和树脂纤维烧结体等烧结体构成的具有毛细力的多孔体，以及包括下述材料中之一或者两或更多种组合的纤维束：天然纤维、动物毛发纤维、聚醛类树脂、丙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯撑类树脂。如有必要，根据供应到各电池单元20的液体燃料量，所述多孔体和纤维束的孔隙度被适宜地选择。

上面描述的燃料储存槽10没有特别的限制，只要其具有耐用性、针对储存于其中的液体燃料的储存稳定性、气体不透过性(针对氧气、氮气等的气体不透过性)即可，并且其可以包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，以及玻璃。

此外，燃料储存槽优选具有透光性，从而可以视觉观测剩余的液体燃料量。关于使得可以视觉观测剩余液体燃料量的透光性，如果透光率为50％或以上，则不论其材料和厚度如何都能视觉观测到容纳物。更优选地，如果透光率为80％或以上，则在实际使用中不会有任何问题，并且液体燃料的可视性进一步提高。

为了防止液体燃料泄漏和气化，并且防止空气进入燃料储存器，其优选由气体非透过性材料制成，并且更优选地，如果其氧气透过率(对应氧气不透过性)为100cc·25μm/m²·24hr·atm(25℃，65％RH)或以下，则在实际使用中不会有任何问题。

燃料储存槽10没有任何特别的限制，只要其具有以上特性即可，并且其优选具有针对储存在其内的液体燃料的储存稳定性、耐用性及透光性。作为示例，其包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，以及玻璃。

关于燃料储存槽10所用的材料，优选的材料包括(如果不要求光透过性)诸如铝和不锈钢等金属、合成树脂、玻璃，并且考虑到剩余液体燃料量的可视性、气体非透过性、制造和组装中的成本降低、制造的容易度，其优选包括单层树脂结构或是两或更多层的多层结构，所述层包括以下树脂中的单一一种或两或多种：乙烯·乙烯醇共聚物树脂、聚丙烯腈、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯，更优选地，在上述树脂中，如果其氧气透过率(对应氧气不透过性)为100cc·25μm/m²·24hr·atm(25℃，65％RH)或以下，并且其透光率为50％或以上，特别是80％或以上，则优选被选择。

特别优选地，可以采用具有上述特性的氧气不透过率并且透光率为80％或以上的乙烯·乙烯醇共聚物树脂、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯。

燃料储存槽10优选包括两或更多层的多层结构，并且理想地包括这样的两或更多层的多层结构，其中至少一层由前述树脂组中包含的材料制成，并且具有分别在前面描述的气体非透过性和透光性。如果多层结构中的至少一层由具有前述性能(气体透过性)的树脂制成，剩下的层可以由普通树脂制成，这样，在实际使用中不会产生问题。这种多层结构可以通过挤出成型、注射成型、共挤出成型等制成。

此外，如需取代通过上述成型方法提供至少一个气体非透过层，也可以通过涂覆从前述树脂组选择的树脂的溶液而提供气体非透过层。在这种涂覆方法中，同上面描述的诸如挤出成型、注射成型等成型制造设备相比，不再需要特殊制造设备，并且可以分步制造。

通过前述各成型方法和涂覆方法提供的气体非透过层的厚度优选为10至2000μm。如果厚度小于10μm，则不能获得气体不透过性。另一方面，如果厚度超过2000μm，则整个储存槽部分的性能例如透光性和柔性会受损。

此外，如需取代通过上述成型或涂覆方法来提供气体非透过层，也可以通过覆盖非透过性薄膜元件例如气体非透过性薄膜而提供。覆盖的非透过性薄膜元件优选包括由下面一组中选出的至少一种：金属箔例如铝箔，金属氧化物例如铝土和硅石的沉积物，类金刚石碳(DLC)涂覆材料。如前所述，气体不透过性可以通过在燃料储存槽10的外表面覆盖所述非透过性薄膜元件而提供。所述非透过性薄膜元件的厚度优选为10至2000μm，如前面描述过的情况。如果非透过性薄膜元件是不具有可视性的元件，例如铝箔，则在气体非透过性不会受损的程度上，燃料储存槽的一部分不被其覆盖，并且被涂覆成格子状或条状，以提供检测窗部分。具有透光性的气体非透过性薄膜可以涂覆在所述检测窗部分上，以确保气体非透过性和可视性。

前面描述的作为电池单元的各个电池单元20具有燃料电极体21，其包括精细多孔碳质柱状体，燃料电极体的中央部分具有被燃料供应件30穿过的贯通部22，并且电池单元具有这样的结构，即电解质层23构建在所述燃料电极体21的外表面上，且空气电极层24构建在电解质层23的外表面上。燃料电池的各电池单元20产生的电动势为理论上每个电池单元大约1.2V。

构成所述燃料电极体21的精细多孔碳质柱状体可以是任何形式的，只要其为具有精细连通孔的多孔结构即可，并且其包括例如具有三维网络结构或点状烧结结构并且由非晶碳和炭粉构成的碳复合成型体，各向同性高密度碳材料成型体，碳纤维制纸成型体，活性炭成型体。考虑到容易控制燃料电池的燃料电极中的反应，并且进一步提高反应效率，包括非晶碳和炭粉并且具有精细连通孔的碳复合成型体被优选采用。

用于产生所述具有多孔结构的碳复合体的炭粉优选为选自下述一组的至少一种(单独或两或更多种的组合)：高定向热解石墨(HOPG)，集结石墨，天然石墨，人工石墨，碳纳米管，富勒烯(Fullerene)。

铂钌(Pt-Ru)催化剂、铱钌(Ir-Ru)催化剂和铂锡(Pt-Sn)催化剂通过下述方法形成在燃料电极体21的外表面上，即利用含有上述金属离子或金属精细颗粒前体例如金属配合物的溶液进行浸渗或浸渍处理、然后进行还原处理的方法，也可以利用金属精细颗粒的电沉积方法。

电解质层23包括具有质子传导性和氢氧离子传导性的离子交换膜，例如基于氟的离子交换膜，包括Nafion(杜邦公司制造)，此外，还包括耐热性、甲醇渗透抑制性好的薄膜，例如包含作为质子传导材料的无机化合物和作为膜材料的聚合物的复合膜，特别是将沸石用作无机化合物、将丁苯类橡胶用作聚合物的复合膜，以及碳氢化合物类接枝膜。

空气电极层24包括多孔碳质体，其上通过下述方法承载铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)，该方法使用含有上述金属的精细颗粒前体的溶液，并且空气电极层具有多孔结构。

所述燃料供应件30没有特别的限制，只要其连接着用于吸纳容纳在燃料储存槽10中的液体燃料的吸纳体10a并且具有使得所述燃料液体能够供应到相应的电池单元20的浸渗结构即可，燃料供应件包括例如由毡、海绵、诸如树脂颗粒烧结体和树脂纤维烧结体等烧结体构成的具有毛细力的多孔体，以及包括下述材料中之一或者两或更多种组合的纤维束：天然纤维、动物毛发纤维、聚醛类树脂、丙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯撑类树脂。根据供应到各电池单元20的液体燃料量，所述多孔体和纤维束的孔隙度被适宜地选择。

用后燃料储存槽40布置在燃料供应件30的一端。在这种情况下，如果用后燃料储存槽40直接接触燃料供应件30的端部以直接吸纳用后燃料，则不会有任何问题，并且如图2(图1的改型例)所示，在与燃料供应件30相接触的部分，由纱条、多孔体或纤维束构成转送体(中继芯)40a，以形成用后燃料排放通道。

由燃料供应件30供应的液体燃料被用于燃料电池的电池单元20中的反应，并且由于燃料供应量与燃料消耗量相关联，因此几乎不会有未经反应就排放到电池单元外侧的液体燃料，所以不必像传统液体燃料型燃料电池那样在燃料出口侧设置处理系统。相反，本发明采用的是这样的结构，当相对于操作状态而言被供应的燃料过量时，没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽40中，以防止阻碍反应。

标记50表示的元件包括一个网结构，其将燃料储存槽10与用后燃料储存槽40相结合，并且允许液体燃料可靠地通过燃料供应件30供应到每个相应的电池单元20、20。

在本实施方式中如此构成的燃料电池A中，吸纳在燃料储存槽10的吸纳体10a中的液体燃料通过燃料电极体21或燃料供应件30的浸渗结构在毛细力的作用下被引入燃料电池的电池单元20、20中。在这种情况下，可以设置与吸纳体10a材料相同的转送体(中继芯)10b，如图2所示，用作燃料储存槽10与燃料电极体21或燃料供应件30相连的部件。通过设置上述转送体10b，可以防止液体燃料过量地供应到电池单元20，并且通过控制转送体10b的毛细力，可以控制液体燃料的供应量。

在本实施方式中，燃料储存槽10(吸纳体10a)、燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30、以及用后燃料储存槽40(转送体40a)的毛细力被设置为，如图1(a)或图2所示，燃料储存槽10(吸纳体10a)的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力，由此，液体燃料可以稳定且连续地从燃料储存槽10直接供应到每个相应的电池单元20、20而不会引起回流和中断，即使是燃料电池A被安置在任何状态(角度)或是上下倒置时。优选地，所述毛细力被设置成燃料储存槽10(吸纳体10a)的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力<用后燃料储存槽40(转送体40a)的毛细力，由此可以获得液体燃料的稳定流动。

此外，在将转送体10b设置在燃料储存槽10中时，如图2所示，转送体10b的毛细力至少被设置为，燃料储存槽10(吸纳体10a和转送体10b)的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力，由此防止用后的液体燃料回流到燃料储存槽。优选地，各毛细力设置为，吸纳体10a的毛细力<转送体10b的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力<转送体40a的毛细力，由此，液体燃料可以产生稳定的流动，而不论燃料电池的配置(上、下或水平安置)如何。

此外，本实施方式的燃料电池A可以采用这样的结构，其中液体燃料可以流畅地供应，而不会气化。并且不需要使用专门的辅助器具例如泵、吹风机、燃料气化器、冷凝器，因此可以减小燃料电池的尺寸。

此外，具有浸渗结构的燃料电极体21直接和/或通过与燃料电极体21接触的燃料供应件30间接连接着燃料储存槽10的端部，以向各燃料电池单元20、20供应燃料，由此可以减小包含多个电池单元的燃料电池的尺寸。

图3示出了本发明第一方面的第二实施方式的燃料电池B。在下面的第二实施方式以及更后面的实施方式中，燃料电池的那些与前面描述的第一实施方式的燃料电池A中结构相同且效果相同的部件以与图1中相同的附图标记表示，并且省略对它们的解释。

如图3所示，所述燃料电池B与前面描述的第一实施方式中的燃料电池A的不同之处仅在于，用于液体燃料的耗尽检测管10c设在燃料储存槽10中。

关于用于液体燃料的耗尽检测管10c，在使用第一实施方式中的用于液体燃料的吸纳体10a时，液体燃料的吸纳是不可见的，因此使用者不能检测液体燃料已被耗尽或是处在消耗的平均水平，因此可能会出现突发电源故障的缺点。为了防止这种状况，设在吸纳体10a中的液体燃料引导体10d与转送体10b之间的耗尽检测管10c是液体燃料导管，其由具有可视性的透明或半透明材料形成，并且被液体燃料流经，从而为燃料电池提供一个结构，其中如图3所示，液体燃料引导体10d的下部和转送体10b的上部插入耗尽检测管10c中。这使得能够透过燃料储存槽10的透明或半透明可视部10e视觉观测耗尽检测管10c是否缺少液体燃料，由此可以视觉检测吸纳体10a中的液体燃料缺乏。

所述液体燃料引导体10d由与转送体10b相同的材料制成。多个吸纳体10a设在燃料储存槽10中，所述耗尽检测管分别设在相应吸纳体10a...的液体燃料排放部分处，由此可以检测各吸纳体中出现的液体燃料耗尽。

所述耗尽检测管10c的材料没有特别的限制，只要其具有针对所储存的液体燃料储存稳定性、耐用性和透光性即可，并且包括无机材料例如玻璃以及合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯特别优选，并且其可以采用传统成型技术例如注射成型和挤出成型制成，还可以利用光造型(stereolithography)技术形成复杂形状。

重要的一点是，耗尽检测管10c的与液体燃料接触的部分(内壁)的表面自由能被设置成低于液体燃料的自由能，这使得可以降低耗尽检测管10c被液体燃料润湿的润湿性。在液体燃料耗尽后，液体燃料立即被吸收在燃料电极体21或燃料供应件30中，液体燃料不存在于耗尽检测管10c中，因此液体燃料的耗尽可以检测到。通常，耗尽检测管10c的表面自由能可以通过利用表面改性剂处理而控制，所述表面改性剂可以是例如包括作为骨架的二甲基硅氧烷的硅树脂涂料，含氟涂料，以及氟树脂涂料。

此外，在很多情况下使用的液体燃料是透明的，因此在某些情况下即使是使用耗尽检测管10c也难以检测液体燃料是否耗尽。在这样的情况下，通过利用锉刀或激光加工而在耗尽检测管10c的内壁上提供细微不规则度(凹凸结构)，由此耗尽检测管10c可以呈现这样的状态，其中，在存在液体燃料的情况下耗尽检测管10c看上去是透明的，而在液体燃料耗尽后耗尽检测管10c看上去是模糊的。此外，耗尽检测管10c设有指示部分10f，其借助于所述微小的不规则结构通过字符或图案例如图4中的“用过”来指示耗尽，由此通过可理解的方式展示耗尽。

此外，可以用染料对液体燃料染色，这样，耗尽检测管10c中的液体燃料耗尽可以通过色相变化而展现。在这种情况下，染料和/或颜料可以被用作着色剂，其没有任何限制，只要能够溶解并散布在液体燃料中并且对电能的产生没有影响即可。例如，在液体燃料材料甲醇溶液时，可以采用的着色剂包括通过将C.I.Solvent Yellow 61作为着色剂溶解于水或甲醇中而制备的着色剂，或是通过使用丁缩醛树脂或苯乙烯丙烯酸树脂将颜料例如酞花青散布在甲醇或水中而制备的散布液体。

此外，在使用耗尽检测管时，耗尽检测管10c的毛细力的级别应当低于吸纳体10a(包括引导体10d)和转送体10b任何一个的毛细力，由此可以毫不迟延地显示吸纳体10a中的液体燃料的耗尽。除了受到强冲击的情况外，耗尽检测管10c中的液体燃料不会被切断，因此在实际使用中可以毫无问题地连续供应。

图5示出了本发明第一方面的第三实施方式的燃料电池C。

本实施方式中的燃料电池C与前述第一实施方式中的燃料电池A之间的差别在于，液体燃料储存槽采用可更换料筒结构的形式。

如图5所示，这种料筒型液体燃料储存槽60是这样的结构，其安装在支承件70中，并且包括圆柱形本体部63，该本体部具有用于在前部保持转送体10b的保持部61和牢固地固定在后端的插装部62。由此形成了这样的结构，即浸渗有液体燃料的吸纳体10a容置在本体部63内，并且转送体10b连接着吸纳体10a。与这种料筒型液体燃料储存槽60中的吸纳体10a相连的转送体10b连接着装于支承件70中的燃料供应件30。尽管未示出，但可以采用这样的结构，其中燃料供应件30的先端(图5中的箭头方向)连接着燃料电池的一个电池单元20，与前述第一实施方式一样。

在上述燃料电池C中，浸渗在采用料筒结构的液体燃料储存槽60中的吸纳体10a中的液体燃料被供应到燃列供应件30，并且在浸渗在采用料筒结构的液体燃料储存槽60中的吸纳体10a中的液体燃料被消耗并耗尽后，液体燃料储存槽60因具有料筒结构而容易更换。

液体燃料优选连续地从所述液体燃料储存槽60供应到燃料供应件30，与前述第一实施方式中的情况一样，优选通过前述由具有比吸纳体10a大的毛细力的多孔体和/或纤维束构成的转送体10b供应。在这种情况下，燃料可被连续供应，即使是在料筒结构60安置在低于燃料供应件30的位置的情况下。

图6示出了本发明第一方面的第四实施方式的燃料电池D。

本实施方式中的燃料电池D与前述第三实施方式中的燃料电池C之间的差别在于，液体燃料的耗尽标志可以容易地在采用可更换料筒结构的液体燃料储存槽上被视觉观测，并且其具有与第二实施方式中的燃料电池B相同的作用和效果。

在所述燃料电池D中，浸渗在料筒结构60a中的液体燃料(具有染色剂产生的着色)通过液体燃料导管64和转送体10b供应到燃料供应件30，液体燃料导管由具有可视性的透明或半透明材料形成，并且其中通过表面改性剂而将液体燃料排斥层至少形成在与液体燃料接触的表面上，通过形成在料筒结构60上的透明或半透明部分65，可以视觉观测所述液体燃料导管64，从而检测由料筒结构60a供应的液体燃料的耗尽标志，由此容易检测到耗尽。

尽管未在图中示出，但可以采用这样的结构，其中燃料供应件30的先端(图6中的箭头方向)连接着燃料电池的一个电池单元20，与前述第三实施方式一样。在本实施方式中，优选采用支承件70以及透明或半透明的具有可视性的结构，以确保观测液体燃料的耗尽标志。

本发明第一方面的燃料电池并不局限于前面描述的各个实施方式，并且可以在本发明的技术思想的范围内作出各种程度的改变。

例如，燃料电池的电池单元20采用了圆柱形形状，但它们也可以具有其它形状，例如棱柱形和管形。它们既可以并联也可以串连连接着燃料供应件30。

此外，前面各实施方式中的燃料电池结构的一部分可以被相互变更和使用。例如，所述第三实施方式中的可更换料筒结构60的燃料储存槽或是第四实施方式中的用于容易识别耗尽标志的料筒结构60a可以被安装，以取代前述第一实施方式的液体燃料储存槽10。

此外，将所述第三实施方式中的料筒结构60在所述第一实施方式的燃料供应件30的端部用作用后燃料储存器40，可以容易地更换用过的燃料储存槽。

此外，前面各实施方式中的料筒结构被用作燃料储存槽，并且用后燃料储存槽被借助于适宜的方法小心地重新充填，由此可以多次用作燃料储存槽。

图7(a)至(c)是本发明第二方面的燃料电池E的基本实施方式(第一实施方式)的示意图，图8是该第一实施方式的改型的示意图。

如图7(a)至(c)所示，燃料电池E设有：燃料储存槽10，其用于储存液体燃料；电池单元(燃料电池单元)20、20，它们每个分别是通过在包括精细碳质多孔体的燃料电极体21的外表面上构建电解质层23、并且在电解质层23的外表面上构建空气电极层24而形成的；燃料供应件30，其连接着所述燃料储存槽10并且具有浸渗结构；以及用后燃料储存槽40，其设在所述燃料供应件30的一端；所述燃料电池具有这样的结构，即所述各电池单元20、20串联连接，并且燃料通过燃料供应件30而被顺序供应。

在本实施方式中，液体燃料如图7(a)所示被直接储存，并且燃料供应件30设在用于储存液体燃料的燃料储存槽10的下部。收集体11以围绕所述燃料供应件30的方式设置，燃料通过燃料供应件30供应。

如图8(图7的改型例)所示，可以获得这样的结构，其中转送体(中继芯)10a设在燃料储存槽10的下部，收集体11以围绕转送体10a的方式布置，以通过转送体10a和与所述转送体10a相连的燃料供应件30供应燃料。

所述吸纳体10a没有特别的限制，只要其由纱条、多孔体或纤维束构成并且具有浸渗结构即可，并且其可以例如包括由毡、海绵、诸如树脂颗粒烧结体和树脂纤维烧结体等烧结体构成的具有毛细力的多孔体，以及包括下述材料中之一或者两或更多种组合的纤维束：天然纤维、动物毛发纤维、聚醛类树脂、丙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯撑类树脂。根据供应到各电池单元20的液体燃料量，所述多孔体和纤维束的孔隙度被适宜地设置。

收集体11具有与直液式(free ink)书写器具中使用的部件相同的结构，并且防止直接储存在燃料储存槽10中的液体燃料因大气压力和温度变化而过量排放到燃料供应件30，并且可以采用这样的结构，其中因膨胀等因素导致的液体燃料溢流被保持在收集体11中的收集部分11a、11a...之间，并且在回到通常的大气压力和温度后从收集体返回燃料储存槽10。

收集体11的材料没有特别的限制，只要其具有针对储存于其中的液体燃料的储存稳定性、耐用性即可，并且其可以包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯特别优选，并且其可以采用传统成型技术例如注射成型和挤出成型制成，还可以利用光造型技术形成复杂形状。此外，通过使所述合成树脂的薄膜经受挤压操作而获得的单层件被叠置，由单层件构成的收集体可以取代前述收集部分11a。

重要的一点是，收集体11的表面自由能设置成高于液体燃料的表面能量，这增强了收集体被液体燃料润湿的润湿性，以提高保持液体燃料的能力。收集体的表面自由能通常可以通过等离子处理、臭氧处理、表面改性剂处理等而进行控制。

上面描述的燃料储存槽10的材料没有特别的限制，只要其具有针对储存于其中的液体燃料的储存稳定性、耐用性、透光性即可，并且其可以包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，以及玻璃；并且燃料储存槽可以采用与所述本发明第一方面相同的结构，因此对其的描述略去。

另外，各燃料单元20可以采用与所述本发明第一方面相同的结构，因此对其的描述略去。

所述燃料供应件30没有特别的限制，只要其能插入储存着液体燃料的燃料储存槽10并且具有使得所述燃料液体能够供应到相应的电池单元20的浸渗结构即可，燃料供应件包括例如由毡、海绵、诸如树脂颗粒烧结体和树脂纤维烧结体等烧结体构成的具有毛细力的多孔体，以及包括下述材料中之一或者两或更多种组合的纤维束：天然纤维、动物毛发纤维、聚醛类树脂、丙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯撑类树脂。根据供应到各电池单元20的液体燃料量，所述多孔体和纤维束的孔隙度被适宜地设置。

用后燃料储存槽40布置在燃料供应件30的一端。由多孔体或纤维束构成的用于吸纳用后燃料的吸纳体容置在所述用后燃料储存槽40中并且连接着燃料供应件30的端部。如图8所示，燃料供应件可以通过转送体40a连接着在用后燃料储存槽40中吸纳用后燃料的由多孔体或纤维束构成的吸纳体，所述转送体与位于燃料供应件30端部的转送体10a同质。

由燃料供应件30供应的液体燃料被用于电池单元20中的反应，并且由于燃料供应量与燃料消耗量相关联，因此几乎不会有未经反应就排放到电池单元外侧的液体燃料，所以不必像传统液体燃料型燃料电池那样在燃料出口侧设置处理系统。相反，本发明采用的是这样的结构，当相对于操作状态而言被供应的燃料过量时，没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽40中，以防止阻碍反应。

标记50表示的元件包括一个网结构，其将燃料储存槽10与用后燃料储存槽40相结合，并且允许液体燃料从燃料储存槽10可靠地通过燃料供应件30供应到每个相应的电池单元20、20。

在本实施方式中如此构成的燃料电池E中，吸纳在燃料储存槽10中的液体燃料通过燃料电极体21或燃料供应件30的浸渗结构在毛细力的作用下被引入电池单元20、20中。

在本实施方式中，燃料储存槽10(转送体10a)、燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30、以及用后燃料储存槽40(转送体40a)的毛细力至少被设置为，燃料储存槽10(转送体10a)的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力，由此，液体燃料可以稳定且连续地从燃料储存槽10直接供应到每个相应的电池单元20、20而不会引起回流和中断，即使是燃料电池E被安置在任何状态(角度)或是上下倒置时。优选地，所述毛细力被设置成燃料储存槽10(转送体10a)的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力<用后燃料储存槽40(转送体40a)的毛细力，由此可以稳定且连续地获得液体燃料分别从燃料储存槽10和各个电池单元20、20向用后燃料储存槽的流动，而不会引起液体燃料逆流或扰动。

此外，本实施方式的燃料电池E可以采用这样的结构，其中液体燃料可以流畅地供应，而不会气化。并且不需要使用专门的辅助器具例如泵、吹风机、燃料气化器、冷凝器，因此可以减小燃料电池的尺寸。

此外，直接连接着燃料储存槽10的端部并且具有浸渗结构的燃料供应件30被连接为向各燃料电池单元20、20供应燃料，由此可以减小包含多个电池单元的燃料电池的尺寸。

另外，本实施方式中显示了两个电池单元20被使用时的例子，然而，连接(串联或并联)的电池单元20的数量可以根据燃料电池的用途而增加，以获得预期的电动势。

因此，本实施方式中的燃料电池E可以转变为料筒型的，并且因此而提供一种小尺寸的直接甲醇燃料电池，其可以用作诸如移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的电源。

图9示出了本发明第二方面的第二实施方式的燃料电池F。在下面的实施方式中，燃料电池的那些与前面描述的第一实施方式的燃料电池E中结构相同且效果相同的部件以与图7和图8中相同的附图标记表示，并且省略对它们的解释。

如图9所示，所述燃料电池F与前面描述的第一实施方式中的燃料电池的不同之处仅在于，液体燃料储存槽采用可更换料筒结构的形式。

如图9所示，这种料筒型液体燃料储存槽60是这样的结构，其安装在支承件70中，并且包括圆柱形本体部64，该本体部具有先端保持部61，其保持着具有转送体10a的收集体11，位于先端部的保持体62，以及牢固地固定在后端的插装部63。液体燃料储存在所述本体部64中，转送体10a插入本体部中。这种料筒型液体燃料储存槽60中的转送体10a连接着装于支承件70中的燃料供应件30的先端部30a。尽管未示出，但可以采用这样的结构，其中燃料供应件30的先端(图9中的箭头方向)连接着电池单元20、20...，与前述第一实施方式一样。

在第二实施方式的燃料电池F中，液体燃料储存槽采用的是料筒型的燃料储存槽60，因此容易在燃料电池本体固定的情况下对其进行更换。通过将液体燃料储存槽60中的转送体10a与燃料供应件30接触，就能排放液体燃料以使燃料电池操作。因此，开始使用和停止(中止)使用时的调整容易进行，并且液体燃料可以稳定且连续地供应。

此外，本实施方式的燃料储存槽60是料筒型的，因此可以作为用后燃料储存槽而被再次使用。通过将设在所述燃料储存槽60中的转送体10a更换为与设在用后燃料储存槽40中的转送体10a具有相同毛细力的转送体，并将本例中的燃料储存槽安装在燃料供应件30的一端，就可以将其用作后燃料储存槽。

图10示出了本发明第二方面的第三实施方式的燃料电池G。

本实施方式中的燃料电池G与前述第二实施方式中的燃料电池F之间的差别在于，其收集体为由叠置的单层件构成的收集体15，该单层件呈平板状延展，此外，料筒型燃料储存槽的结构也略有不同。该电池与前述第二实施方式的燃料电池B具有相同的作用和效果。

所述收集体15以与前述实施方式中的收集体11相同的方式起作用。多个突出部以适宜的间隔形成在各单层件16、16...的表面上，相邻单层件16以预期的间隔几乎平行地安置，相邻单层件上的突出部相互重叠，由此，用于保持溢流液体燃料的空间被形成，产生这些空间的所有单层件与设有供液体燃料流经的转送体10a的管道相接触。

如图10所示，料筒型的燃料储存槽80采用的是这样的结构，其安装在支承件70上，并且由圆柱形本体84构成，所述本体设有先端保持件81，其在先端部保持着转送体10a，插装部82，其牢固地固定在后端部，以及罐部83，其用于储存液体燃料。所述料筒型燃料储存槽80中的转送体10a连接着安装在支承件70中的燃料供应件30。尽管未示出，但可以采用这样的结构，其中燃料供应件30的先端(图10中的箭头方向)连接着电池单元20、20...，与前述第一实施方式一样。

在如此构造的本发明第二方面的第三实施方式的燃料电池G中，液体燃料储存槽采用的是料筒型的燃料储存槽80，其设有收集体15，该收集体以与前面描述的燃料电池E相同的方式起作用，即收集体由叠置的呈平板状延展的单层件构成，因此容易在燃料电池本体固定的情况下对其进行更换以补充燃料。通过将液体燃料储存槽80中的转送体10a与燃料供应件30接触，就能排放液体燃料。因此，开始使用和停止(中止)使用时的调整容易进行，并且液体燃料可以稳定且连续地供应。本实施方式的液体燃料储存槽80可以被重新用作用后燃料储存槽，如前述第二实施方式中那样。

本发明第二方面的燃料电池并不局限于前面描述的各个实施方式，并且可以在本发明的技术思想的范围内作出各种程度的改变。

例如，电池单元20采用了圆柱形形状，但它们也可以具有其它形状，例如棱柱形和管形。它们既可以并联也可以串连连接着燃料供应件30。

此外，前面各实施方式中的燃料电池结构的一部分可以被相互变更和使用。例如，液体燃料储存槽可以具有这样的结构，即所述第二实施方式中的可更换料筒结构60的燃料储存槽或是第三实施方式中的料筒型燃料储存槽80可以被安装，以取代前述第一实施方式的液体燃料储存槽10。

此外，前面各实施方式中的料筒结构被用作燃料储存槽，并且用后燃料储存槽被借助于适宜的方法小心地重新充填，由此可以多次用作燃料储存槽。

图11(a)和(b)是本发明第三方面的燃料电池H的基本实施方式(第一实施方式)的示意图。与前面描述的本发明第一方面的燃料电池中结构相同的部件以相同的附图标记表示，并且省略对它们的解释。

如图11(a)和(b)所示，燃料电池H设有：燃料储存槽10，其用于储存液体燃料f；电池单元(燃料电池单元)20、20，它们每个分别是通过在包括精细碳质多孔体的燃料电极体21的外表面上构建电解质层23、并且在电解质层23的外表面上构建空气电极层24而形成的；燃料供应件30，其连接着所述燃料储存槽10并且具有浸渗结构；以及用后燃料储存槽40，其设在所述燃料供应件30的一端；所述燃料电池具有这样的结构，即所述各电池单元20、20串联连接，并且燃料通过燃料供应件30而被顺序供应。

与前面描述的本发明第一方面中所用相同的燃料被用作储存在燃料储存槽10中的液体燃料f，因此省略对它的解释。

在本实施方式中，液体燃料被直接储存，如图11(a)所示，并且还在燃料储存槽10的下部设有第二燃料储存槽15，用于通过阀件12而储存液体燃料。吸纳液体燃料的多孔体或纤维束被容置在第二燃料储存槽15中，燃料供应件30连接着由所述容置在第二燃料储存槽15中的多孔体或纤维束构成的吸纳体15a，以供应燃料。

所述吸纳体15a没有特别的限制，只要其具有浸渗结构即可，并且其可以例如包括由毡、海绵、诸如树脂颗粒烧结体和树脂纤维烧结体等烧结体构成的具有毛细力的多孔体，以及包括下述材料中之一或者两或更多种组合的纤维束：天然纤维、动物毛发纤维、聚醛类树脂、丙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯撑类树脂。如有必要，所述多孔体和纤维束的孔隙度被适宜地选择。

阀件12具有与直液式书写器具中使用的部件相同的结构，并且防止直接储存在燃料储存槽10中的液体燃料因大气压力和温度变化而过量排放到燃料供应件30，并且可以采用这样的结构，其中过量的液体燃料保持在带有阀件12的第二燃料储存槽15中，并且第二燃料储存槽15中容置的多孔体或纤维束可临时防止过量的燃料排出。

所述阀件的材料没有特别的限制，只要其具有针对储存于其中的液体燃料的储存稳定性、耐用性即可，并且其可以包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯特别优选，并且其可以采用传统成型技术例如注射成型和挤出成型制成。

燃料储存槽10的材料没有特别的限制，只要其具有针对储存于其中的液体燃料的储存稳定性、耐用性即可，并且其可以包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，以及玻璃。由于与前面描述的本发明第一方面中所用的相同，因此省略对其的详细解释。

此外，与前面描述的本发明第一方面中所用相同的电池单元被用作电池单元20，因此省略对它的解释。

所述燃料供应件30没有特别的限制，只要其连接着用于吸纳容纳在第二燃料储存槽15中的液体燃料的吸纳体15a并且具有使得所述燃料液体能够供应到相应的电池单元20的浸渗结构即可，燃料供应件包括例如由毡、海绵、诸如树脂颗粒烧结体和树脂纤维烧结体等烧结体构成的具有毛细力的多孔体，以及包括下述材料中之一或者两或更多种组合的纤维束：天然纤维、动物毛发纤维、聚醛类树脂、丙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯撑类树脂。根据供应到各电池单元20的液体燃料量，所述多孔体和纤维束的孔隙度被适宜地选择。

用后燃料储存槽40布置在燃料供应件30的一端。由吸纳用后燃料的多孔体或纤维束构成的吸纳体41容置在储存槽40中，并且连接着燃料供应件30的一端。

由燃料供应件30供应的液体燃料被用于电池单元20中的反应，并且由于燃料供应量与燃料消耗量相关联，因此几乎不会有未经反应就排放到电池单元外侧的液体燃料，所以不必像传统液体燃料型燃料电池那样在燃料出口侧设置处理系统。相反，本发明采用的是这样的结构，当相对于操作状态而言被供应的燃料过量时，没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽40中，以防止阻碍反应。

标记50表示的元件包括一个网结构，其将燃料储存槽10与用后燃料储存槽40相结合，并且允许液体燃料可靠地通过燃料供应件30供应到每个相应的电池单元20、20。

在本实施方式中如此构成的燃料电池H中，阀件12在燃料储存槽10的推压操作(顶入操作)下打开和关闭；通过燃料储存槽10的推压(顶入)实现阀件12的打开，由此，液体燃料流入第二燃料储存槽15中以便临时储存；液体燃料通过阀件12流入第二燃料储存槽15中的由多孔体或纤维束构成的吸纳体15a中，并且通过燃料供应件30的浸渗结构而将液体燃料引入电池单元20、20中。

这使得可以通过燃料电极体21供应到各电池单元20中，并且可以在燃料储存槽10推压(顶入)之后稳定地供应液体燃料。

在本实施方式的燃料电池H中，排放阀件12在燃料储存槽10的推压操作(顶入操作)下打开和关闭，由此燃料电池可以进行操作。这样，开始使用和停止(中止)使用时的调整容易进行，并且液体燃料可以稳定且连续地供应。

在本实施方式中，燃料储存槽10(第二燃料储存槽15中的由多孔体或纤维束构成的吸纳体15a)、燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30、以及用后燃料储存槽40(吸纳体41)的毛细力至少被设置为，是燃料储存槽10(第二燃料储存槽15中的由多孔体或纤维束构成的吸纳体15a)的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力，由此，液体燃料可以稳定且连续地从燃料储存槽10直接供应到每个相应的电池单元20、20而不会引起回流和中断。优选地，所述毛细力被设置成燃料储存槽10(第二燃料储存槽15中的由多孔体或纤维束构成的吸纳体15a)的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力<用后燃料储存槽40(吸纳体41)的毛细力，由此可以稳定且连续地获得液体燃料分别从燃料储存槽10和各个电池单元20、20向用后燃料储存槽的流动，而不会引起液体燃料逆流或扰动。

在本实施方式的燃料电池H中，各电池单元20采用平板状(层状)结构，因此很多电池单元可以沿燃料流向串联连接，从而可以获得具有高电动势的燃料电池。燃料电池可以采用这样的结构，其中液体燃料可以流畅地供应，而不会气化。并且不需要使用专门的辅助器具例如泵、吹风机、燃料气化器、冷凝器，因此可以减小燃料电池的尺寸。

因此，本实施方式中的燃料电池H可以转变为料筒型的，并且因此而提供一种小尺寸的直接甲醇燃料电池，其可以用作诸如移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的电源。

图12(a)至(d)是本发明第三方面的第二实施方式的燃料电池I。

如图12(a)和(b)所示，所述燃料电池I与前面描述的第一实施方式中的燃料电池的不同之处在于，燃料储存槽10中的液体燃料是直接储存的，液体燃料储存槽采用可更换料筒结构的形式，其燃料供应机构中包括一个通过排放阀13设置在燃料储存槽10下部的液体燃料流入槽14，第二燃料储存槽15通过阀件12设置在燃料流入槽14的下部，每个电池单元20中的燃料电极体21本身为多孔体并且同时设有燃料供应件30的功能，并且电池单元20沿燃料流向并联连接。

电池单元20具有图12(b)所示的结构，并且位于圆柱体中心的燃料电极体21由具有与燃料供应件30相同的毛细力的多孔体构成，从而使得燃料能够从第二燃料储存槽15流到用后燃料储存槽40。在上面的结构中，燃料电极体21可以具有图12(c)和(d)所示的突出形式。

在本实施方式中如此构成的燃料电池I中，排放阀13和阀件12在燃料储存槽10的推压操作(顶入操作)下打开和关闭；通过燃料储存槽10的推压(顶入)实现排放阀13的打开，由此，液体燃料流入液体燃料流入槽14中；并且，由于阀件12被同时打开，液体燃料流入第二燃料储存槽15中以便临时储存。这使得由燃料电极体21供应到各电池单元20中的液体燃料具有前述第一实施方式中的相同作用和效果。

在第二实施方式的燃料电池I中，燃料储存槽10是料筒型的，因此容易更换以补充燃料。排放阀13和阀件12通过燃料储存槽10的推压操作(顶入操作)而打开和关闭，由此燃料电池可以进行操作。这样，开始使用和停止(中止)使用时的调整容易进行，并且液体燃料可以稳定且连续地供应。

此外，在第二实施方式的燃料电池I中，各电池单元20采用多孔结构，因此不再需要燃料供应件30，从而可以获得这样的燃料电池，即可以实现各电池单元的性能和效率的提高，并且减小尺寸。

使用三个电池单元20的例子显示于本实施方式中，并且，连接(串联或并联)的电池单元20的数量可以根据燃料电池的用途而增加，以获得预期的电动势。

因此，在本实施方式的燃料电池I中，可以将整个燃料电池转变为料筒型的，并且将燃料储存槽10转变为料筒型的，因此而提供一种小尺寸的直接甲醇燃料电池，其可以用作诸如移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的电源。

图13示出了本发明第三方面的第三实施方式的燃料电池J。图14示出了本发明第三方面的第四实施方式的燃料电池K。在下面的实施方式中，燃料电池的那些与前面描述的第一实施方式的燃料电池中结构相同且效果相同的部件以与图5中相同的附图标记表示，并且省略对它们的解释。

如图13和14所示，所述燃料电池J或K与前述第一实施方式中的燃料电池D之间的差别仅在于，用于储存液体燃料的燃料储存槽采用的是带有阀件的可更换料筒结构60。燃料电池J和K之间的不同在于，来自料筒结构60的液体燃料是直接浸渗并排放到燃料供应件中还是通过转送体浸渗并排放到燃料供应件中。

如图13所示，第三实施方式中的料筒型液体燃料储存槽60是安装在支承件70中的结构。其包括圆柱形本体部62，本体部先端部分安装着用于保持与燃料供应件30一体的转送件(中继元件)31的先端保持部61，本体部的后端部分是封闭的。阀件65安装在本体部62中。在第四实施方式中，如图14所示，转送件没有与燃料供应件30形成一体，而是作为转送件32保持在先端保持部62中，转送件32具有与前面描述的由多孔体和纤维束构成的吸纳体15a相同的材料。

阀件65采用这样的结构，其中，一排放阀通过液体燃料储存槽60的推压(顶入)打开，以使燃料浸渗到转送件31中，并且排放阀在推压停止后关闭。尽管未示出，但可以采用这样的结构，其中燃料供应件30的先端(图13和14中的箭头方向)连接着电池单元20、20，与前述第一或第二实施方式一样。

在如此构造的本实施方式的燃料电池J中，液体燃料储存槽采用的是料筒型的燃料储存槽60，因此容易在燃料电池本体固定的情况下对其进行更换，以补充燃料。保持部62通过推压(顶入)操作而打开阀件65，液体燃料储存槽60中的液体燃料f通过转送件31浸渗到燃料供应件30中，由此燃料电池可以操作。这样，开始使用和停止(中止)使用时的调整容易进行，并且液体燃料可以稳定且连续地供应。

在第四实施方式的燃料电池K中，液体燃料储存槽采用的是料筒型的燃料储存槽60，因此可在燃料电池本体固定的情况下对其进行更换，以补充燃料。通过推压(顶入)操作，燃料储存槽与燃料供应件30的推压部33接触，以打开阀件65，液体燃料储存槽60中的液体燃料f通过转送件32浸渗到燃料供应件30中，由此燃料电池可以操作。这样，开始使用和停止(中止)使用时的调整容易进行，并且液体燃料可以稳定且连续地供应。

此外，前面第二至第四实施方式中的料筒结构被用作燃料储存槽，并且用后燃料储存槽被借助于适宜的方法小心地重新充填，由此可以再次用作燃料储存槽。

另外，第一实施方式中的燃料电池被用完后，燃料储存槽10被借助于适宜的方法小心地重新充填，由此可以在次用作燃料电池。

本发明第三方面的燃料电池并不局限于前面描述的各个实施方式，并且可以在本发明的技术思想的范围内作出各种程度的改变。

前面各实施方式中的燃料电池结构的一部分可以被相互变更和使用。例如，可以具有这样的结构，即所述第四实施方式中的设有料筒型阀件65和转送件32的液体燃料储存槽60可以被安装，以取代前述第一实施方式的液体燃料储存槽10和阀件12。

此外，当液体燃料被快速消耗的情况下，第四实施方式的燃料电池的转送件32可被替换为没有液体燃料保持力的金属制或树脂制元件，例如管或推杆，由此，每次可以向燃料供应件30供应大量的液体燃料

图15(a)至(c)是本发明第四方面的燃料电池L的基本实施方式(第一实施方式)的示意图。

如图15(a)至(c)所示，燃料电池L设有：燃料储存槽10，其用于储存液体燃料；电池单元(燃料电池单元)20、20，它们每个分别是通过在包括精细碳质多孔体的燃料电极体21的外表面上构建电解质层23、并且在电解质层23的外表面上构建空气电极层24而形成的；燃料供应件30，其连接着所述燃料储存槽10并且具有浸渗结构；以及用后燃料储存槽40，其设在所述燃料供应件30的一端；所述燃料电池具有这样的结构，即所述各电池单元20、20串联连接，并且燃料通过燃料供应件30而被顺序供应。在所采用的结构中，所述用后燃料储存槽40设有由具有毛细力的多孔体和/或纤维束构成的转送体40a，以通过所述转送体将用后的燃料排放到用后燃料储存槽40，此外，除了被所述转送体40a经过的排放口40b之外的部分被气密性地密封。

与前面描述的本发明第一方面中所用相同的燃料被用作储存在燃料储存槽10中的液体燃料，因此省略对它的解释。

在本实施方式中，液体燃料被吸纳在由容置于燃料储存槽10中的纱条、多孔体或纤维束构成的吸纳体10a中。所述吸纳体10a没有特别的限制，只要其能够吸纳液体燃料即可，并且其可以具有与后面所描述的燃料供应件30相同的结构。

燃料储存槽10的材料没有特别的限制，只要其具有针对储存于其中的液体燃料的储存稳定性、耐用性即可，并且其可以包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，以及玻璃。由于与前面描述的本发明第一方面中所用的相同，因此省略对其的详细解释。

此外，与前面描述的本发明第一方面中所用相同的电池单元被用作电池单元20，因此省略对它的解释。

所述燃料供应件30没有特别的限制，只要其连接着用于吸纳容纳在燃料储存槽10中的液体燃料的吸纳体10a并且具有使得所述燃料液体能够供应到相应的电池单元20的浸渗结构即可，燃料供应件包括例如由毡、海绵、诸如树脂颗粒烧结体和树脂纤维烧结体等烧结体构成的具有毛细力的多孔体，以及包括下述材料中之一或者两或更多种组合的纤维束：天然纤维、动物毛发纤维、聚醛类树脂、丙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯撑类树脂。根据供应到各电池单元20的液体燃料量，所述多孔体和纤维束的孔隙度被适宜地选择。

用后燃料储存槽40通过转送体40a而布置在燃料供应件30的一端。采用的是这样的结构，即所述用后燃料储存槽40设有由具有毛细力的多孔体和/或纤维束构成的转送体40a，以将用后的燃料排放到用后燃料储存槽40，并且除了被所述转送体40a经过的排放口40b之外的部分被气密性地密封。此外，由多孔体或纤维束构成的用于吸纳用后燃料的吸纳体41布置在用后燃料储存槽40内，并接触转送体40a的下端。

由燃料供应件30供应的液体燃料被用于电池单元20中的反应，并且由于燃料供应量与燃料消耗量相关联，因此几乎不会有未经反应就排放到电池单元外侧的液体燃料，所以不必像传统液体燃料型燃料电池那样在燃料出口侧设置处理系统。相反，本发明采用的是这样的结构，当相对于操作状态而言被供应的燃料过量时，没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽40中，以防止阻碍反应。

标记50表示的元件包括一个网结构，其将燃料储存槽10与用后燃料储存槽40相结合，并且允许液体燃料可靠地通过燃料供应件30供应到每个相应的电池单元20、20。

在本实施方式中如此构成的燃料电池L中，吸纳在容置于燃料储存槽10内的吸纳体10a中的液体燃料通过燃料供应件30的浸渗结构在毛细力的作用下被引入电池单元20、20中。

在本实施方式中，所述用后燃料储存槽40采用这样的结构，即除了被所述转送体40a经过的排放口40b之外的部分被气密性地密封；此外，在所采用的结构中，用后的燃料通过布置在燃料供应件30一端的转送体40a而直接吸纳到吸纳体41中。至少是燃料储存槽10(吸纳体10a)、燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30、转送体40a、以及用后燃料储存槽40(吸纳体41)的毛细力被设置为，燃料储存槽10(吸纳体10a)的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力<转送体40a的毛细力<用后燃料储存槽40(吸纳体41)的毛细力，由此，液体燃料可以稳定且连续地从燃料储存槽10直接供应到每个相应的电池单元20、20而不会引起回流和中断，即使是燃料电池L被安置在任何状态(角度)或是上下倒置时，并且没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽40中，以防止阻碍反应。

在上述各实施方式中，用后燃料储存槽40、布置在用后燃料储存槽40中的吸纳体41、装有吸纳体41的用后燃料储存槽40可以是可更换的。用后燃料储存槽40或布置在用后燃料储存槽40中的吸纳体41可以保持原样地废弃，以便于排出用后燃料。此外，通过对吸纳在吸纳体41和转送体40a中的用后燃料进行挤压、离心作用、气化等处理，可以排出用后燃料，在这种情况下，用后燃料储存槽可以被再次使用。

此外，如果出于任何原因导致存留的燃料的浓度可被作为用后燃料成分而被重新使用，则利用前述方法排出的用后燃料可以再次充填到燃料储存槽10中。

另外，在本实施方式的燃料电池L中，燃料电池可以采用这样的结构，其中液体燃料可以流畅地供应，而不会气化。并且不需要使用专门的辅助器具例如泵、吹风机、燃料气化器、冷凝器，因此可以减小燃料电池的尺寸。

此外，直接连接着燃料储存槽10的端部并且具有浸渗结构的燃料供应件30被连接为向各燃料电池单元20、20供应燃料，由此可以减小包含多个电池单元的燃料电池的尺寸。

图16示出了本发明第四方面的第二实施方式的燃料电池M。燃料电池的那些与前面描述的第一实施方式的燃料电池L中结构相同且效果相同的部件以相同的附图标记表示，并且省略对它们的解释(对于第三实施方式以及随后的实施方式也是如此)。

本实施方式中的燃料电池M与前述第一实施方式中的燃料电池L之间的差别在于，液体燃料通过由容置于燃料储存槽10中的纱条、多孔体或纤维束构成的吸纳体10a以及转送体10b供应到燃料供应件30。

在本实施方式中，至少是燃料储存槽10(吸纳体10a)、转送体10b、燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30、转送体40a、以及用后燃料储存槽40(吸纳体41)的毛细力被设置为，燃料储存槽10(吸纳体10a)的毛细力<转送体10b的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力<转送体40a的毛细力<用后燃料储存槽40(吸纳体41)的毛细力，由此，液体燃料可以稳定且连续地从燃料储存槽10直接供应到每个相应的电池单元20、20而不会引起回流和中断，即使是燃料电池M被安置在任何状态(角度)或是上下倒置时，并且没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽40中，以防止阻碍反应。

图17(a)示出了本发明第四方面的第三实施方式的燃料电池N。

如图17(a)所示，本实施方式中的燃料电池N与前面描述的第一实施方式中的燃料电池L的不同之处在于，液体燃料是直接储存的，并且收集体11布置在用于储存液体燃料的燃料储存槽10的下部，以供应燃料。

在本实施方式中，收集体11具有与直液式书写器具中使用的部件相同的结构，并且防止直接储存在燃料储存槽10中的液体燃料因大气压力和温度变化而过量排放到燃料供应件30，并且可以采用这样的结构，其中因膨胀等因素导致的液体燃料溢流被保持在收集体11中的收集部分11a、11a...之间，并且在回到通常的大气压力和温度后从收集体返回燃料储存槽10。燃料电池以与前面描述的第一实施方式中相同的方式发挥作用。

图17(b)和(c)示出了本发明第四方面的第四实施方式的燃料电池O。

本实施方式中的燃料电池O与前面描述的第一实施方式中的燃料电池L的不同之处在于，如图17(b)和(c)所示，液体燃料是直接储存的，在燃料储存槽10的下部设有第二燃料储存槽15，用于通过阀件12而储存液体燃料，用于吸纳液体燃料的多孔体或纤维束容置在所述第二燃料储存槽15中，燃料供应件30连接着容置在所述第二燃料储存槽15中的多孔体或纤维束，并且平板状电池单元20被采用。

在本实施方式中，阀件12在燃料储存槽10的推压操作(顶入操作)下打开和关闭，由此，液体燃料流入第二燃料储存槽15中以便临时储存。这使得液体燃料通过燃料供应件30而供应到各电池单元20中，并且可以获得与所述第一实施方式中相同的作用和效果。此外，在本实施方式中，通过燃料储存槽10的顶入操作而供应燃料，由此燃料电池可以进行操作。这样，液体燃料的供应量的控制、开始使用和停止使用时的调整容易进行。

图18示出了本发明第四方面的第五实施方式的燃料电池P。

本实施方式中的燃料电池P与前面描述的第一实施方式中的燃料电池L的不同之处在于，如图18所示，用于储存液体燃料的液体燃料储存槽10采用可更换料筒结构的形式，其燃料供应件中包括一个通过排放阀13设置在下部的液体燃料流入槽14，第二燃料储存槽15通过阀件12设置在燃料流入槽14的下部，用于吸纳液体燃料的多孔体或纤维束容置在所述第二燃料储存槽15中，燃料供应件30连接着容置在所述第二燃料储存槽15中的多孔体或纤维束，并且电池单元20是并联连接的。

在本实施方式中，排放阀13和阀件12在燃料储存槽10的推压操作(顶入操作)下打开和关闭；由此，液体燃料流入第二燃料储存槽15中以便临时储存。这使得液体燃料通过燃料供应件30而供应到各电池单元20中，并且可以获得与所述第一实施方式中相同的作用和效果。此外，在本实施方式中，燃料储存槽10是料筒型的，因此容易更换以补充燃料。此外，通过燃料储存槽10的顶入操作而供应燃料，由此燃料电池可以进行操作。这样，开始使用和停止使用时的调整容易进行。

图19示出了本发明第四方面的第六实施方式的燃料电池Q。

本实施方式中的燃料电池Q与前面描述的第二实施方式中的燃料电池M的不同之处在于，用后燃料储存槽40设有可开闭盖42。

可开闭盖42的结构包括例如螺纹罩结构、铰接结构、常规书写器具所用的嵌合罩结构等，并且只要具有使得所使用的液体燃料不易泄漏的结构，就可以被适当地使用。

在本实施方式中，燃料电池以与前面描述的第一实施方式中相同的方式发挥作用，并且容纳在用后燃料储存槽40中的吸纳体41是可更换的，从而用后的液体燃料容易废弃。

此外，用后燃料储存槽40是可拆装的，并且可以安装大尺寸的用后燃料储存槽40，如图19(b)所示。

可以使用后燃料储存槽40可拆装的结构包括例如螺纹罩结构、嵌合结构、利用螺栓等的固定而实现的容易拆卸的结构等。

图20示出了本发明第四方面的第七实施方式的燃料电池R。

本实施方式中的燃料电池R与前面描述的第一实施方式中的燃料电池L的不同之处仅在于，如图20所示，收集体45设在与燃料供应件30相接触的转送体40a的外周。

收集体45具有与直液式书写器具中使用的部件相同的结构，并且防止直接储存在用后燃料储存槽40中的液体燃料因大气压力和温度变化而过量排放到燃料供应件30，并且可以采用这样的结构，其中容易回流的液体燃料被保持在收集体中的收集部分45a、45a...之间，并且在回到通常的大气压力和温度后从收集体返回用后燃料储存槽40。

收集体45的材料没有特别的限制，只要其具有针对储存于其中的液体燃料的储存稳定性、耐用性即可，并且其可以包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯特别优选，并且其可以采用传统成型技术例如注射成型和挤出成型制成，还可以利用光造型技术形成复杂形状。此外，通过使所述合成树脂的薄膜经受挤压操作而获得的单层件被叠置，由单层件构成的收集体可以取代前述收集部分45a。

重要的一点是，收集体45的表面自由能设置成高于用后液体燃料的表面能量，这增强了收集体45被用后液体燃料润湿的润湿性，以提高保持用后液体燃料的能力。收集体45的表面自由能通常可以通过等离子处理、臭氧处理、表面改性剂处理等而进行控制。

在本实施方式中，燃料电池以与前面描述的第一实施方式中相同的方式发挥作用，并且转送体40a的毛细力被设置成，燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力<转送体40a的毛细力，由此，不用于反应的液体燃料可以储存在用后燃料储存槽40中，而不会引起液体燃料由用后燃料储存槽40回流到各电池单元20、20，以防止反应受阻。

在本实施方式中，用后燃料储存槽40是可更换的，或者用后燃料储存槽40可以设有可开闭盖。用后燃料储存槽40可以保持原样地废弃，以排出用后燃料。此外，可开闭盖可被打开以排出用后燃料，在这种情况下，用后燃料储存槽可被再次使用。

此外，如果出于任何原因导致存留的燃料的浓度可被作为用后燃料成分而被重新使用，则利用前述方法排出的用后燃料可以再次充填到燃料储存槽10中。

作为可开闭盖的结构，除了第六实施方式的燃料电池F中的用后燃料储存槽所使用的结构以外，在第四和第五实施方式中用作来自燃料储存槽的液体燃料的排放机构的阀结构也可以被用作可开闭盖的结构。

本发明第四方面的燃料电池并不局限于前面描述的各个实施方式，并且可以在本发明的技术思想的范围内作出各种程度的改变。

通过例如将第三至第五实施方式中的燃料储存槽与第六和第七实施方式中的用后燃料储存槽相组合，可以自由地改变燃料电池的形式。

此外，还可以连接多个如第一至第七实施方式中所述的用后燃料储存槽，以提高用后燃料储存槽的储存量。在这种情况下，可以从串联和并联中选择适宜的连接方式。

图21(a)至(e)是本发明第五方面的燃料电池S的基本实施方式(第一实施方式)的示意图。

如图21(a)至(e)所示，燃料电池S设有：燃料储存槽10，其用于储存液体燃料；电池单元(燃料电池单元)20、20，它们每个分别是通过在包括精细碳质多孔体的燃料电极体21的外表面上构建电解质层23、并且在电解质层23的外表面上构建空气电极层24而形成的；燃料供应件30，其连接着所述燃料储存槽10并且具有浸渗结构；以及用后燃料储存槽40，其设在所述燃料供应件30的一端；所述燃料电池具有这样的结构，即所述各电池单元20、20串联连接，并且燃料通过燃料供应件30而被顺序供应。在所采用的结构中，所述用后燃料储存槽40设有由具有毛细力的多孔体和/或纤维束构成的转送体40a，以通过所述转送体40a将用后的燃料排放到用后燃料储存槽40，此外，在所采用的结构中，所述用后燃料储存槽40是打开的。

与前面描述的本发明第一方面中所用相同的燃料被用作储存在燃料储存槽10中的液体燃料，因此省略对它的解释。

在本实施方式中，液体燃料被吸纳在由容置于燃料储存槽10中的纱条、多孔体或纤维束构成的吸纳体10a中。所述吸纳体10a没有特别的限制，只要其能够吸纳液体燃料即可，并且其可以具有与后面所描述的燃料供应件30相同的结构即可。

燃料储存槽10的材料没有特别的限制，只要其具有针对储存于其中的液体燃料的储存稳定性、耐用性即可，并且其可以包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，以及玻璃。由于与前面描述的本发明第一方面中所用的相同，因此省略对其的详细解释。

此外，与前面描述的本发明第一方面中所用相同的电池单元被用作电池单元20，因此省略对它的解释。

所述燃料供应件30没有特别的限制，只要其连接着用于吸纳容纳在燃料储存槽10中的液体燃料的吸纳体10a并且具有使得所述燃料液体能够供应到相应的电池单元20的浸渗结构即可，燃料供应件包括例如由毡、海绵、诸如树脂颗粒烧结体和树脂纤维烧结体等烧结体构成的具有毛细力的多孔体，以及包括下述材料中之一或者两或更多种组合的纤维束：天然纤维、动物毛发纤维、聚醛类树脂、丙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯撑类树脂。根据供应到各电池单元20的液体燃料量，所述多孔体和纤维束的孔隙度被适宜地选择。

用后燃料储存槽40通过转送体40a而布置在燃料供应件30的一端。采用的是这样的开式结构，即所述用后燃料储存槽40设有由具有毛细力的多孔体和/或纤维束构成的转送体40a，以将用后的燃料排放，并且设有能够在很大程度上暴露吸纳体41的开口部分40c，如图21(d)和(e)所示，以及用于转送体40a的插孔40b。此外，由多孔体或纤维束构成的用于吸纳用后燃料的吸纳体41布置在用后燃料储存槽40内，并接触转送体40a的下端。还可以设有肋40d，以防止吸纳体掉落。

由燃料供应件30供应的液体燃料被用于电池单元20中的反应，并且由于燃料供应量与燃料消耗量相关联，因此几乎不会有未经反应就排放到电池单元外侧的液体燃料，所以不必像传统液体燃料型燃料电池那样在燃料出口侧设置处理系统。相反，本发明采用的是这样的结构，当相对于操作状态而言被供应的燃料过量时，没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽40中，以防止阻碍反应。

标记50表示的元件包括一个网结构，其将燃料储存槽10与用后燃料储存槽40相结合，并且允许液体燃料可靠地通过燃料供应件30供应到每个相应的电池单元20、20。

在本实施方式中如此构成的燃料电池S中，吸纳在容置于燃料储存槽10内的吸纳体10a中的液体燃料通过燃料供应件30的浸渗结构在毛细力的作用下被引入电池单元20、20中。

在本实施方式中，所述用后燃料储存槽40采用这样的开式结构，即所述设有开口部分40c以及用于转送体40a的插孔40b；此外，在所采用的结构中，用后的燃料通过布置在燃料供应件30一端的转送体40a而直接吸纳到吸纳体41中。至少是燃料储存槽10(吸纳体10a)、燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30、转送体40a、以及用后燃料储存槽40(吸纳体41)的毛细力被设置为，燃料储存槽10(吸纳体10a)的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力<转送体40a的毛细力<用后燃料储存槽40(吸纳体41)的毛细力，由此，液体燃料可以稳定且连续地从燃料储存槽10直接供应到每个相应的电池单元20、20而不会引起回流和中断，即使是燃料电池S被安置在任何状态(角度)或是上下倒置时，并且没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽40中，以防止阻碍反应。

在本实施方式中，用后燃料储存槽40不是气密性密封的，因此用后燃料可以通过气化而从吸纳体40a排放到大气。在燃料电池被短期使用的情况下，用后燃料的量较小，因此用后燃料可以通过气化而直接排放到大气。

此外，即使是大量的用后燃料被排放时，其也可以被限定在最多为可由吸纳体40a吸纳的量，所吸纳的用后燃料可以通过气化而顺序排放到大气。

在上述各实施方式中，用后燃料储存槽40、布置在用后燃料储存槽40中的吸纳体41或装有吸纳体41的用后燃料储存槽40可以是可更换的。用后燃料储存槽40或布置在用后燃料储存槽40中的吸纳体41可以保持原样地废弃，以便于排出用后燃料。此外，通过对吸纳在吸纳体41和转送体40a中的用后燃料进行挤压、离心作用、气化等处理，可以排出用后燃料，在这种情况下，用后燃料储存槽可以被再次使用。

另外，在本实施方式的燃料电池S中，燃料电池可以采用这样的结构，其中液体燃料可以流畅地供应，而不会气化。并且不需要使用专门的辅助器具例如泵、吹风机、燃料气化器、冷凝器，因此可以减小燃料电池的尺寸。

此外，具有浸渗结构的燃料供应件30直接连接着燃料储存槽10的端部以向各燃料电池单元20、20供应燃料，由此可以减小包含多个电池单元的燃料电池的尺寸。

图22示出了本发明第五方面的第二实施方式的燃料电池T。燃料电池的那些与前面描述的第一实施方式的燃料电池S中结构相同且效果相同的部件以相同的附图标记表示，并且省略对它们的解释(对于第三实施方式以及随后的实施方式也是如此)。

本实施方式中的燃料电池T与前述第一实施方式中的燃料电池S之间的差别在于，液体燃料通过由容置于燃料储存槽10中的纱条、多孔体或纤维束构成的吸纳体10a以及转送体10b供应到燃料供应件30。

在本实施方式中，至少是燃料储存槽10(吸纳体10a)、转送体10b、燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30、转送体40a、以及用后燃料储存槽40(吸纳体41)的毛细力被设置为，燃料储存槽10(吸纳体10a)的毛细力<转送体10b的毛细力<燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力<转送体40a的毛细力<用后燃料储存槽40(吸纳体41)的毛细力，由此，液体燃料可以稳定且连续地从燃料储存槽10直接供应到每个相应的电池单元20、20而不会引起回流和中断，即使是燃料电池T被安置在任何状态(角度)或是上下倒置时，并且没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽40中，以防止阻碍反应。

图23(a)示出了本发明第五方面的第三实施方式的燃料电池U。

如图23(a)所示，本实施方式中的燃料电池U与前面描述的第一实施方式中的燃料电池S的不同之处在于，液体燃料是直接储存的，并且收集体11布置在用于储存液体燃料的燃料储存槽10的下部，以供应燃料。

在本实施方式中，收集体11具有与直液式书写器具中使用的部件相同的结构，并且防止直接储存在燃料储存槽10中的液体燃料因大气压力和温度变化而过量排放到燃料供应件30，并且可以采用这样的结构，其中因膨胀等因素导致的液体燃料溢流被保持在收集体11中的收集部分11a、11a...之间，并且在回到通常的大气压力和温度后从收集体返回燃料储存槽10。燃料电池以与前面描述的第一实施方式中相同的方式发挥作用。

图23(b)和(c)示出了本发明第五方面的第四实施方式的燃料电池V。

本实施方式中的燃料电池V与前面描述的第一实施方式中的燃料电池S的不同之处在于，如图23(b)和(c)所示，液体燃料是直接储存的，在燃料储存槽10的下部设有第二燃料储存槽15，用于通过阀件12而储存液体燃料，用于吸纳液体燃料的多孔体或纤维束容置在所述第二燃料储存槽15中，燃料供应件30连接着容置在所述第二燃料储存槽15中的多孔体或纤维束，并且平板状电池单元20被采用。

在本实施方式中，阀件12在燃料储存槽10的推压操作(顶入操作)下打开和关闭，由此，液体燃料流入第二燃料储存槽15中以便临时储存。这使得液体燃料通过燃料供应件30而供应到各电池单元20中，并且可以获得与所述第一实施方式中相同的作用和效果。此外，在本实施方式中，通过燃料储存槽10的顶入操作而供应燃料，由此燃料电池可以进行操作。这样，液体燃料的供应量的控制、开始使用和停止使用时的调整容易进行。

图24示出了本发明第五方面的第五实施方式的燃料电池W。

本实施方式中的燃料电池W与前面描述的第一实施方式中的燃料电池S的不同之处在于，如图24所示，液体燃料是直接储存的，用于储存液体燃料的液体燃料储存槽10采用可更换料筒结构的形式，其燃料供应件中包括一个通过排放阀13设置在燃料储存槽10下部的液体燃料流入槽14，第二燃料储存槽15通过阀件12设置在燃料流入槽14的下部，用于吸纳液体燃料的多孔体或纤维束容置在所述第二燃料储存槽15中，燃料供应件30连接着容置在所述第二燃料储存槽15中的多孔体或纤维束，并且电池单元20是并联连接的。

在本实施方式中，排放阀13和阀件12在燃料储存槽10的推压操作(顶入操作)下打开和关闭；由此，液体燃料流入第二燃料储存槽15中以便临时储存。这使得液体燃料通过燃料供应件30而供应到各电池单元20中，并且可以获得与所述第一实施方式中相同的作用和效果。此外，在本实施方式中，燃料储存槽10是料筒型的，因此容易更换以补充燃料。此外，通过燃料储存槽10的顶入操作而供应燃料，由此燃料电池可以进行操作。这样，开始使用和停止使用时的调整容易进行。

图25示出了本发明第五方面的第六实施方式的燃料电池X。

本实施方式中的燃料电池X与前面描述的第二实施方式中的燃料电池T的不同之处在于，如图25(a)所示，用后燃料储存槽40设有可开闭盖42。

可开闭盖42的结构包括例如螺纹罩结构、铰接结构、常规书写器具所用的嵌合罩结构等，并且只要具有使得所使用的液体燃料不易泄漏的结构，就可以被适当地使用。

在本实施方式中，燃料电池以与前面描述的第一实施方式中相同的方式发挥作用，并且容置在用后燃料储存槽40中的吸纳体41是可更换的，从而用后的液体燃料容易废弃。

此外，用后燃料储存槽40是可拆装的，并且可以安装大尺寸的用后燃料储存槽40，如图25(b)所示。

可以使用后燃料储存槽40可拆装的结构包括例如螺纹罩结构、嵌合结构、利用螺栓等的固定而实现的容易拆卸的结构等。

图26示出了本发明第五方面的第七实施方式的燃料电池Y。

本实施方式中的燃料电池Y与前面描述的第一实施方式中的燃料电池的不同之处仅在于，如图26(a)所示，在开式使用的用后燃料储存槽40中，收集体45设在与燃料供应件30相接触的转送体40a的外周。

收集体45具有与直液式书写器具中使用的部件相同的结构，并且防止直接储存在用后燃料储存槽40中的液体燃料因大气压力和温度变化而过量排放到燃料供应件30，并且可以采用这样的结构，其中容易回流的液体燃料被保持在收集体中的收集部分45a、45a...之间，并且在回到通常的大气压力和温度后从收集体返回用后燃料储存槽40。

收集体45的材料没有特别的限制，只要其具有针对储存于其中的液体燃料的储存稳定性、耐用性即可，并且其可以包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯特别优选，并且其可以采用传统成型技术例如注射成型和挤出成型制成，还可以利用光造型技术形成复杂形状。此外，通过使所述合成树脂的薄膜经受挤压操作而获得的单层件被叠置，由单层件构成的收集体可以取代前述收集部分45a。

重要的一点是，收集体45的表面自由能设置成高于用后液体燃料的表面能量，这增强了收集体45被用后液体燃料润湿的润湿性，以提高保持用后液体燃料的能力。收集体45的表面自由能通常可以通过等离子处理、臭氧处理、表面改性剂处理等而进行控制。

在本实施方式中，燃料电池以与前面描述的第一实施方式中相同的方式发挥作用，并且转送体40a的毛细力被设置成，燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力<转送体40a的毛细力，由此，不用于反应的液体燃料可以储存在用后燃料储存槽40中，而不会引起液体燃料由用后燃料储存槽40回流到各电池单元20、20，以防止反应受阻。

在本实施方式中，如果小量的用后燃料被排放，则用后燃料可以通过敞开的开口气化，从而直接排放到大气。

此外，在排放大量的用后燃料时，所述盖可以被打开，以排放用后燃料。

作为可开闭盖42的结构，可以采用第六实施方式的燃料电池中的用后燃料储存槽所使用的结构，除此之外，在第四和第五实施方式中用作来自燃料储存槽的液体燃料的排放机构的阀结构也可以被用作可开闭盖的结构。

此外，用后燃料储存槽40的尺寸可以加大，并且被穿通开设微小开口部40d、40d...，如图26(b)所示。此外，用后燃料储存槽40可以设有可开闭盖42。如果小量的用后燃料被排放，则用后燃料可以通过敞开的开口气化，从而直接排放到大气。此外，在排放大量的用后燃料时，所述盖可以被打开，以排放用后燃料。

此外，用后燃料储存槽40的内侧以及微小开口部40d的周边的表面能被设置成低于用后燃料的表面能，由此，可以防止储存在用后燃料储存槽40中的以液体的形式泄漏。

这是因为，用后燃料储存槽40的内侧以及微小开口部40d的周边的表面能被设置成低于用后燃料的表面能，因此被液体燃料润湿的润湿性减小，从而使得用后燃料难以从用后燃料储存槽40的开口部分泄漏。

图27示出了本发明第五方面的第八实施方式的燃料电池Z。

本实施方式中的燃料电池Z与前面描述的各实施方式中的燃料电池A至G的不同之处仅在于，考虑到所产生的用后燃料的量超过从用后燃料储存槽40向大气的排放量的情况，设有吸纳体41，其形状为使得用后燃料更容易气化。

如图27(a)至(c)所示，吸纳体41具有翅片形状，其中，各吸纳部41a以预定的间隔形成，空气层41b设在吸纳部41a之间，从而可以更高效地将用后燃料气化到大气中。

转送体40a的安装空间既可以是中部也可以是两侧。

本发明第五方面的燃料电池并不局限于前面描述的各个实施方式，并且可以在本发明的技术思想的范围内作出各种程度的改变。

例如，第一至第六实施方式的用后燃料储存槽可以被改变为第七实施方式的带有收集体的用后燃料储存槽，此外，还可以连接多个如第一至第七实施方式中所述的用后燃料储存槽，以提高用后燃料储存槽的储存量。

图28至图30显示了本发明第六方面的第一实施方式中的用于燃料电池的燃料储存器A。

如图28至图30所示，本发明第六方面的第一实施方式中的用于燃料电池的燃料储存器A是料筒型燃料储存器，其可拆装地连接着燃料电池本体，其中燃料储存器设有燃料罐部(本体部)10，其用于储存液体燃料F，液体燃料排放部20，其设在燃料罐部10的先端并且具有单向阀，以及液体燃料推压机构30，其设在燃料罐部10中；储存在燃料罐部10中的液体燃料F被液体燃料推压机构30向前推压，从而以固定量向液体燃料排放部20进行供应，并且固定量的液体燃料F从液体燃料排放部20排放。

燃料罐部10采用这样的结构，即具有单向阀的液体燃料排放部20设在其先端侧，其中部是用于储存液体燃料的储存室11，并且用于排放固定量的液体燃料的液体燃料推压机构30设在其后侧。

燃料罐部10优选具有耐用性、针对储存于其中的液体燃料F的储存稳定性、气体不透过性(针对氧气、氮气等的气体不透过性)。

此外，燃料罐部优选具有透光性，从而可以视觉观测剩余的液体燃料量。关于使得可以视觉观测剩余液体燃料量的透光性，如果透光率为50％或以上，则不论其材料和厚度如何都能视觉观测到容纳物。更优选地，如果透光率为80％或以上，则在实际使用中不会有任何问题，并且液体燃料的可视性进一步提高。

为了防止液体燃料泄漏和气化，并且防止空气进入燃料储存器，其优选由气体非透过性材料制成，并且更优选地，如果其氧气透过率(对应氧气不透过性)为100cc·25μm/m²·24hr·atm(25℃，65％RH)或以下，则在实际使用中不会有任何问题。

关于燃料罐部10所用的材料，优选的材料包括(如果不要求光透过性)诸如铝和不锈钢等金属、合成树脂、玻璃，并且考虑到剩余液体燃料量的可视性、气体非透过性、制造和组装中的成本降低、制造的容易度，其优选包括单层树脂结构或是两或更多层的多层结构，所述层包括以下树脂中的单一一种或两或多种：乙烯·乙烯醇共聚物树脂、聚丙烯腈、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯，更优选地，在上述树脂中，如果其氧气透过率(对应氧气不透过性)为100cc·25μm/m²·24hr·atm(25℃，65％RH)或以下，并且其透光率为50％或以上，特别是80％或以上，则优选被选择。

特别优选地，可以采用具有上述特性的氧气不透过率并且透光率为80％或以上的乙烯·乙烯醇共聚物树脂、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯。

燃料罐部10优选包括两或更多层的多层结构，并且理想地包括这样的两或更多层的多层结构，其中至少一层由前述树脂组中包含的材料制成，并且具有分别在前面描述的气体非透过性和透光性。如果多层结构中的至少一层由具有前述性能(气体透过性)的树脂制成，剩下的层可以由普通树脂制成，这样，在实际使用中不会产生问题。这种多层结构可以通过挤出成型、注射成型、共挤出成型等制成。

此外，如需取代通过上述成型方法提供至少一个气体非透过层，也可以通过涂覆从前述树脂组选择的树脂的溶液而提供气体非透过层。在这种涂覆方法中，同上面描述的诸如挤出成型、注射成型等成型制造设备相比，不再需要特殊制造设备，并且可以分步制造。

通过前述各成型方法和涂覆方法提供的气体非透过层的厚度优选为10至2000μm。如果厚度小于10μm，则不能获得气体不透过性。另一方面，如果厚度超过2000μm，则整个罐部分的性能例如透光性和柔性会受损。

此外，如需取代通过上述成型或涂覆方法来提供气体非透过层，也可以通过覆盖非透过性薄膜元件例如气体非透过性薄膜而提供。覆盖的非透过性薄膜元件优选包括由下面一组中选出的至少一种：金属箔例如铝箔，金属氧化物例如铝土和硅石的沉积物，类金刚石碳涂覆材料。如前所述，气体不透过性可以通过在燃料罐部10的外表面覆盖所述非透过性薄膜元件而提供。所述非透过性薄膜元件的厚度优选为10至2000μm，如前面描述过的情况。如果非透过性薄膜元件是不具有可视性的元件，例如铝箔，则在气体非透过性不会受损的程度上，燃料罐部的一部分不被其覆盖，并且被涂覆成格子状或条状，以提供检测窗部分。具有透光性的气体非透过性薄膜可以涂覆在所述检测窗部分上，以确保气体非透过性和可视性。

液体燃料排放部20通过适配件21而安装在所述燃料罐部10的内侧的先端侧，并且包括具有圆柱形流入部分22的可分离的上侧元件23以及具有圆柱形排放口24的可分离的下侧元件25；此外，采用下述结构，其中通过使可分离元件23、25相结合而在流入部分22和排放口24之间形成用于收容单向阀28的收容室29，所述单向阀包括单向阀件26和推压弹簧27，该推压弹簧由螺旋弹簧构成，用于将单向阀件26推向流入部分22一侧。

通过为所述液体燃料排放部分20提供单向阀28，形成了用于在使用停止时(非使用)防止诸如空气等异物进入的结构，从而可以防止燃料罐部10发生空气置换，并且可以防止液体燃料F泄漏和飞溅。

包含单向阀28的液体燃料排放部分20的材料没有特别的限制，只要其具有耐用性、针对所储存的液体燃料储存稳定性和透光性即可，并且包括：合成树脂，例如乙烯·乙烯醇共聚物树脂、聚丙烯腈、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯；橡胶，例如天然橡胶、异戊二烯橡胶、聚丁橡胶、1，2-聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、氯磺化橡胶、丙烯酸橡胶、表氯醇橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、氟碳橡胶、聚氨酯橡胶；以及弹性体。可以通过传统的注射成型、硫化成型等制成。

与本发明第一方面相同的液体燃料可以用作液体燃料F。

在本发明第六方面，液体燃料推压机构30没有特别的限制，只要储存在燃料罐部10中的液体燃料被所述液体燃料推压机构30向前推动从而以固定量向液体燃料排放部20进行供应并将固定量的液体燃料F从液体燃料排放部20排出即可，并且可以采用各式各样的结构。

本实施方式的液体燃料推压机构30包括：位于燃料罐部10的后侧的旋转操作件33，其由外侧圆柱形元件31和不可旋转地插在外侧圆柱形元件中的内侧圆柱形元件32构成，在旋转操作件33中设在外侧圆柱形元件31先端侧的脊轮机构36，其包括形成在燃料罐部10的内表面上的棘齿34和与棘齿34啮合的锁爪35，在旋转操作件33中插在内侧圆柱形部分32内侧的螺杆40，以及设在螺杆40的先端部的活塞50，其插入燃料罐部10中，从而可在一个从燃料罐部10的内表面突出的间壁12的前面在燃料罐部内表面上滑动。

嵌合凸部31a形成在前述圆柱形元件31上，其与燃料罐部10的嵌合凹部10a嵌合，由此，外侧圆柱形元件31以可旋转但不可拆装的方式安装在燃料罐部10中。

形成在螺杆40的外表面上的阳螺纹部41与形成在内侧圆柱形元件31的前端的阴螺纹部37啮合，螺杆40穿过所述间壁12中的插孔13，并且只能相对于内侧圆柱形元件32沿纵向移动。

形成了下述结构，其中，通过旋转操作件33的外侧圆柱形元件31的旋转操作而使螺杆40转动，从而通过与阴螺纹部37之间的啮合而向前移动，通过与螺杆40的先端相连的活塞50，固定量的液体燃料F被供应到液体燃料排放部20，并且固定量的液体燃料F被从液体燃料排放部20推出。被活塞50推出的固定量的液体燃料F如图30所示用压力打开单向阀28，并且供应到液体燃料排放部20，并且固定量的液体燃料F被从液体燃料排放部20排出(推出)。形成了下述结构，其中，在固定量的液体燃料F被供应后，借助于推压件27而恢复图28所示的状态，以防止诸如空气等异物进入燃料罐部10。

在如此构成的本发明第六方面的用于燃料电池的燃料储存器A中，通过棘轮机构36，外侧圆柱形元件31只能沿一个方向相对于燃料罐部10旋转，此外，在本实施方式中，通过将旋转操作件33的旋转角度维持在特定级别，固定量的液体燃料F可被排出。可以获得这样的结构，其中，每次以特定角度进行旋转操作时，通过脊轮机构36可以感觉到咬扣动作，由此维持前述特定旋转角度。通过旋转操作件33、螺杆40的螺距、棘轮机构36的槽口数量(棘轮机构36每旋转一圈所获需越过的凸轮数量)、燃料罐部10的后端壁面积，每次咬扣所排出的液体燃料的排放量得以控制(排放量＝螺杆的螺距×1/槽口数量×后端壁面积)，并且其优选设置为5μl至10ml。

当所述外侧圆柱形元件31相对于燃料罐部10旋转时，内侧圆柱形元件32与外侧圆柱形元件31一起旋转。在这种情况下，螺杆40由插孔12防止旋转，因此螺杆40向前移动。结果，储存在燃料罐部10中的液体燃料F被活塞推动而以固定量供应到具有单向阀28的液体燃料排放部20，并且固定量的液体燃料F被从液体燃料排放部20排出。

用于燃料电池的燃料储存器A如图31所示可拆装地连接着燃料电池本体N并且被使用。

也就是说，燃料电池本体N如图31所示设有电池单元60、60，它们每个分别是通过在包括精细碳质多孔体的燃料电极体62的外表面上构建电解质层63、并且在电解质层63的外表面上构建空气电极层64而形成的；燃料供应件70，其连接着所述燃料储存器A并且具有浸渗结构；以及用后燃料储存槽80，其设在所述燃料供应件70的一端；所述燃料电池具有这样的结构，即所述各电池单元60、60串联连接，并且燃料通过燃料供应件70而被顺序供应。所述燃料储存器A包括可更换的料筒结构，并且具有安装在燃料电池本体N的支承件18上的结构。

所述燃料储存器A安装在将要与燃料供应件70相连的燃料电池本体N的支承件18上。在这种情况，如果各个元件的表面自由能高于液体燃料的表面自由能，则液体燃料容易进入结合部分之间的间隙中，液体泄漏的可能性会提高。因此，所述各元件的表面自由能被优选控制为低于液体燃料的表面自由能，至少是在与液体燃料F接触的壁面上。用于控制表面自由能的方法包括对燃料罐部10的与液体燃料接触的壁面进行水排斥膜形成处理，即涂覆由硅酮类或含氟树脂形成的水排斥剂。

如图32(a)和(b)所示，各电池单元60具有燃料电极体61，其包括精细多孔碳质柱状体，燃料电极体的中央部分具有被燃料供应件70穿过的贯通部62，并且电池单元具有这样的结构，即电解质层63构建在所述燃料电极体61的外表面上，且空气电极层64构建在电解质层63的外表面上。燃料电池的各电池单元60产生的电动势为理论上每个电池单元大约1.2V。

燃料单元60可以采用与所述本发明第一方面相同的电池单元。

所述燃料供应件70没有特别的限制，只要其可以插入燃料储存器A的排放口24中并且具有使得所述燃料液体能够供应到相应的电池单元60的浸渗结构即可，燃料供应件包括例如由毡、海绵、诸如树脂颗粒烧结体和树脂纤维烧结体等烧结体构成的具有毛细力的多孔体，以及包括下述材料中之一或者两或更多种组合的纤维束：天然纤维、动物毛发纤维、聚醛类树脂、丙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯撑类树脂。根据供应到各电池单元60的液体燃料量，所述多孔体和纤维束的孔隙度被适宜地选择。

用后燃料储存槽80布置在燃料供应件70的一端。在这种情况下，如果用后燃料储存槽80直接接触燃料供应件70的端部以直接吸纳用后燃料，则不会有任何问题。然而，在与燃料供应件70相接触的结合部分，可以设有由纱条、多孔体或纤维束构成的转送体，以形成用后燃料排放通道。

由燃料供应件70供应的液体燃料被用于燃料电池的电池单元60中的反应，并且由于燃料供应量与燃料消耗量相关联，因此几乎不会有未经反应就排放到电池单元外侧的液体燃料，所以不必像传统液体燃料型燃料电池那样在燃料出口侧设置处理系统。相反，本发明采用的是这样的结构，当相对于操作状态而言被供应的燃料过量时，没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽80中，以防止阻碍反应。

标记90表示的元件包括一个网结构，其将燃料储存器A与用后燃料储存槽80相结合，其中，固定量的液体燃料可靠地通过燃料供应件70从燃料储存器A供应到每个相应的电池单元60、60。

在本实施方式中如此构成的燃料储存器A中，通过旋转操作件33的旋转，固定量的液体燃料F从燃料储存器A供应到液体燃料排放部20，并通过燃料供应件70的浸渗结构而被引入电池单元60、60中。

在本发明的这一方面中，通过将旋转操作件33在燃料电池的燃料储存器A中的旋转角度固定在特定级别，可以排放固定量的液体燃料F。为了维持特定的旋转角度，采用了下述结构，即每次以特定角度进行旋转操作时可通过所述脊轮机构36而感觉到咬扣动作，因此容易实现固定量排放。

此外，在所采用的结构中，当固定量的液体燃料F供应到液体燃料排放部20后，单向阀28在推压件27的作用下返回图28所示的状态，以防止空气等异物进入燃料罐部10。这样，可以防止燃料泄漏和飞溅，并且燃料电池可以开始操作。

此外，以透光率为50％或以上的材料和/或具有至少一层氧隔离树脂层的材料构成燃料罐部10，可以提高储存性能，并且使得使用者容易观测排放量，同时使用性能进一步提高。

在如上所述构成的燃料电池中，采用了下述结构，即固定量的液体燃料可以流畅地供应，而不会气化。并且不需要使用专门的辅助器具例如泵、吹风机、燃料气化器、冷凝器，因此可以减小燃料电池的尺寸。

因此，在前述实施方式的燃料电池中，可以将燃料电池的整个部分转变成料筒，因此而提供一种小尺寸的燃料电池，其可以用作诸如移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的电源。

在上述实施方式中，本实施方式中显示了两个电池单元60被使用时的例子，然而，连接(串联或并联)的电池单元60的数量可以根据燃料电池的用途而增加，以获得预期的电动势。

本发明第六方面的用于燃料电池的燃料储存器及燃料电池并不局限于前面描述的各个实施方式，并且可以在本发明的技术思想的范围内作出各种程度的改变。

例如，例如，电池单元60采用了圆柱形形状，但它们也可以具有其它形状，例如棱柱形和管形。它们既可以并联也可以串连连接着燃料供应件70。

在上面描述的实施方式中，本发明以直接甲醇燃料电池的方式进行了解释，然而，本发明并不局限于前面描述的直接甲醇燃料电池，而是只要满足以下条件即可，即燃料电池的燃料储存器是料筒型的燃料储存器，其可拆装地连接着燃料电池本体并且设有用于储存液体燃料的燃料罐部、设在燃料罐部的先端并且带有单向阀的液体燃料排放部以及设在燃料罐部中的液体燃料推压机构，并且，储存在燃料罐部中的液体燃料被液体燃料推压机构向前推压而将固定量的液体燃料供应到液体燃料排放部，以使固定量的液体燃料从液体燃料排放部排出。本发明同样可以应用于聚合物膜型燃料电池，包括重组型燃料电池。

图33是本发明第六方面的用于燃料电池的燃料储存器的另一例子的局部俯视图。

本实施方式中的用于燃料电池的燃料储存器B与前面实施方式中的用于燃料电池的燃料储存器A之间的区别仅在于，沿着旋转操作件33的外侧圆柱形元件31的纵向形成有突出部31a、31a和/或位于突出部31a、31a中部(中间)的刻度基准线31b、31b，并且标记部分14设在燃料罐部10的后侧的表面上；燃料储存器B适于以与燃料储存器A相同的方式使用。

在本实施方式中的用于燃料电池的燃料储存器B中，如果旋转操作件33的外侧圆柱形元件31旋转一圈(360度)由排放口24排出固定量0.1ml的液体燃料F，则在将一个突出部31a调整在作为基准的标记部分14(没有液体燃料排放，排放量为0)的情况下，旋转外侧圆柱形元件31以将下一个突出部31a调整到作为基准的标记部分14，可以排放出0.0125ml的液体燃料；通过8次将突出部31a调整至作为基准的标记部分14，可以完成一整圈的转动。在本实施方式中，通过将第一条基准线31b调整至标记部分，可以获得0.00625ml的排放量。

在本实施方式中的用于燃料电池的燃料储存器B中，通过印制而显现出来前述用于标度的突出部31a和/或基准线31b以及标记部分14，比利用咬扣获得的感觉更容易确定液体燃料的排放量。

图34示出了液体燃料排放部分20的另一实施方式。本实施方式中的液体燃料排放部分20与图28至30所示的实施方式的不同之处在于，设在液体燃料排放部分20中的单向阀件26包括球阀，并且可分离的上侧元件23采用的是可牢固附着球阀的结构；液体燃料排放部分适于以与图28所示实施方式相同的方式使用。

此外，燃料电池本体是通过在包括精细碳质多孔体的燃料电极体的外表面上构建电解质层、并且在电解质层的外表面上构建空气电极层而形成的，然而，燃料电池本体的结构并不局限于此，相反，燃料电池本体可以采用例如下述结构，其中具有导电性的碳质多孔体用作基质材料，通过在基质材料上形成各电极/电解质/电极层而获得电池单元，或是通过连接两个或更多个所述电池单元而形成组合体，其中液体燃料通过燃料供应件浸渗到基质材料中，并且形成在基质材料外表面上的电极表面暴露在空气中。

图35至图38显示了本发明第七方面的第一实施方式中的用于燃料电池的燃料储存器A及燃料电池N。

如图35至图38所示，第一实施方式中的用于燃料电池的燃料储存器A是可拆装地连接着燃料电池本体的料筒型燃料储存器，其中该燃料储存器配备有燃料罐部(本体部)10，其具有用于储存液体燃料的废燃料回收开口部14，设在燃料罐部10的先端并且具有单向阀的液体燃料排放部分20，以及设在燃料罐部10中的液体燃料推压机构30；储存在燃料罐部10中的液体燃料F被液体燃料推压机构30向前推压，从而以固定量向液体燃料排放部20进行供应，并且固定量的液体燃料F从液体燃料排放部20排放；由推压机构形成的位于燃料罐部10中的空间部15被用作废燃料回收槽，用于储存在燃料电池本体中被消耗过的用后燃料。

燃料罐部10采用这样的结构，即具有单向阀的液体燃料排放部20设在其先端侧，其中部是用于储存液体燃料的储存室11，并且用于排放固定量的液体燃料的液体燃料推压机构30设在其后侧。

燃料罐部10优选具有耐用性、针对储存于其中的液体燃料F的储存稳定性、气体不透过性(针对氧气、氮气等的气体不透过性)。

此外，燃料罐部优选具有透光性，从而可以视觉观测剩余的液体燃料量。关于使得可以视觉观测剩余液体燃料量的透光性，如果透光率为50％或以上，则不论其材料和厚度如何都能视觉观测到容置物。更优选地，如果透光率为80％或以上，则在实际使用中不会有任何问题，并且液体燃料的可视性进一步提高。

为了防止液体燃料泄漏和气化，并且防止空气进入燃料储存器，其优选由气体非透过性材料制成，并且更优选地，如果其氧气透过率(对应氧气不透过性)为100cc·25μm/m²·24hr·atm(25℃，65％RH)或以下，则在实际使用中不会有任何问题。

关于燃料罐部10所用的材料，优选的材料包括(如果不要求光透过性)诸如铝和不锈钢等金属、合成树脂、玻璃，并且考虑到剩余液体燃料量的可视性、气体非透过性、制造和组装中的成本降低、制造的容易度，其优选包括单层树脂结构或是两或更多层的多层结构，所述层包括以下树脂中的单一一种或两或多种：乙烯·乙烯醇共聚物树脂、聚丙烯腈、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯，更优选地，在上述树脂中，如果其氧气透过率(对应氧气不透过性)为100cc·25μm/m²·24hr·atm(25℃，65％RH)或以下，并且其透光率为50％或以上，特别是80％或以上，则优选被选择。

特别优选地，可以采用具有上述特性的氧气不透过率并且透光率为80％或以上的乙烯·乙烯醇共聚物树脂、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯。

燃料罐部10优选包括两或更多层的多层结构，并且理想地包括这样的两或更多层的多层结构，其中至少一层由前述树脂组中包含的材料制成，并且具有分别在前面描述的气体非透过性和透光性。如果多层结构中的至少一层由具有前述性能(气体透过性)的树脂(氧气隔离层)制成，剩下的层可以由普通树脂制成，这样，在实际使用中不会产生问题。这种多层结构可以通过挤出成型、注射成型、共挤出成型等制成。

此外，如需取代通过上述成型方法提供至少一个气体非透过层，也可以通过涂覆从前述树脂组选择的树脂的溶液而提供气体非透过层。在这种涂覆方法中，同上面描述的诸如挤出成型、注射成型等成型制造设备相比，不再需要特殊制造设备，并且可以分步制造。

通过前述各成型方法和涂覆方法提供的氧气隔离(气体非透过)层的厚度优选为10至2000μm。如果厚度小于10μm，则不能获得气体不透过性。另一方面，如果厚度超过2000μm，则整个罐部分的性能例如透光性和柔性会受损。

此外，如需取代通过上述成型或涂覆方法提供氧气隔离(气体非透过层)，也可以通过覆盖非透过性薄膜元件例如气体非透过性薄膜而提供。覆盖的非透过性薄膜元件优选包括由下面一组中选出的至少一种：金属箔例如铝箔，金属氧化物例如铝土和硅石的沉积物，类金刚石碳涂覆材料。如前所述，气体不透过性可以通过在燃料罐部10的外表面覆盖所述非透过性薄膜元件而提供。所述非透过性薄膜元件的厚度优选为10至2000μm，如前面描述过的情况。如果非透过性薄膜元件是不具有可视性的元件，例如铝箔，则在气体非透过性不会受损的程度上，燃料罐部的一部分不被其覆盖，并且被涂覆成格子状或条状，以提供检测窗部分。具有透光性的气体非透过性薄膜可以涂覆在所述检测窗部分上，以确保气体非透过性和可视性。

液体燃料排放部20通过适配件21而安装在所述燃料罐部10的内侧的先端侧，并且包括具有圆柱形流入部分22的可分离的上侧元件23以及具有圆柱形排放口24的可分离的下侧元件25；此外，采用下述结构，其中通过使可分离元件23、25相结合而在流入部分22和排放口24之间形成用于收容单向阀28的收容室29，所述单向阀包括单向阀件26和推压弹簧27，该推压弹簧由螺旋弹簧构成，用于将单向阀件26推向流入部分22一侧。

通过为所述液体燃料排放部分20提供单向阀28，形成了用于在使用停止时(非使用)防止诸如空气等异物进入的结构，从而可以防止燃料罐部10发生空气置换，并且可以防止液体燃料F泄漏和飞溅。

包含单向阀28的液体燃料排放部分20的材料没有特别的限制，只要其具有耐用性、针对所储存的液体燃料储存稳定性和透光性即可，并且包括：合成树脂，例如乙烯·乙烯醇共聚物树脂、聚丙烯腈、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯；橡胶，例如天然橡胶、异戊二烯橡胶、聚丁橡胶、1，2-聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、氯磺化橡胶、丙烯酸橡胶、表氯醇橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、氟碳橡胶、聚氨酯橡胶；以及弹性体。可以通过传统的注射成型、硫化成型等制成。

与本发明第一方面相同的液体燃料可以用作液体燃料F，因此省略对它的详细解释。

在本发明第七方面，液体燃料推压机构30没有特别的限制，只要储存在燃料罐部10中的液体燃料F被所述液体燃料推压机构30向前推动从而以固定量向液体燃料排放部20进行供应并将固定量的液体燃料F从液体燃料排放部20排出即可，并且可以采用各式各样的结构。

本实施方式的液体燃料推压机构30包括：位于燃料罐部10的后侧的旋转操作件33，其由外侧圆柱形元件31和不可旋转地插在外侧圆柱形元件中的内侧圆柱形元件32构成，在旋转操作件33中设在外侧圆柱形元件31先端侧的脊轮机构36，其包括形成在燃料罐部10的内表面上的棘齿34和与棘齿34啮合的锁爪35，在旋转操作件33中插在内侧圆柱形部分32内侧的螺杆40，以及设在螺杆40的先端部的活塞50，其插入燃料罐部10中，从而可在一个从燃料罐部10的内表面突出的间壁12的前面在燃料罐部内表面上滑动。

嵌合凸部31a形成在前述圆柱形元件31上，其与燃料罐部10的嵌合凹部10a嵌合，由此，外侧圆柱形元件31以可旋转但不可拆装的方式安装在燃料罐部10中。

形成在螺杆40的外表面上的阳螺纹部41与形成在内侧圆柱形元件31的前端的阴螺纹部37啮合，螺杆40穿过所述间壁12中的插孔13，并且只能相对于内侧圆柱形元件32沿纵向移动。

形成了下述结构，其中，通过旋转操作件33的外侧圆柱形元件31的旋转操作而使螺杆40转动，从而通过与阴螺纹部37之间的啮合而向前移动，通过与螺杆40的先端相连的活塞50，固定量的液体燃料F被供应到液体燃料排放部20，并且固定量的液体燃料F被从液体燃料排放部20推出。被活塞50推出的固定量的液体燃料F如图35所示用压力打开单向阀28，并且供应到液体燃料排放部20，并且固定量的液体燃料F被从液体燃料排放部20排出(推出)。形成了下述结构，其中，在固定量的液体燃料F被供应后，借助于推压件27而恢复图35所示的状态，以防止诸如空气等异物进入燃料罐部10。

形成了下述结构，其中，在内部带有单向阀的废燃料回收开口部14用于储存在燃料电池本体中被消耗过的用后燃料，该废燃料回收开口部直接(或是通过适配件)设在所述燃料罐部10的侧部，由弹性体例如硅酮橡胶制成的密封环16气密性地密封螺杆40与燃料罐部10之间的间隙，以将回收的废燃料可靠地容纳在燃料罐部10中。

构成废燃料回收槽的空间部15通过设在燃料罐部10中的密封环16以及推压机构30的活塞50而形成在燃料罐部10中，该空间部15是这样的空间部分，其通过推压机构30而使容积逐渐增大到构成废燃料回收槽。

安装在所述废燃料回收开口部14中的单向阀由小尺寸单向阀构成，其结构与所述安装在液体燃料排放部20中的单向阀28相同。在本实施方式中，如图35(b)所示，其包括具有圆柱形流入部分14a的可分离的上侧元件14b以及具有圆柱形排放部分14c的可分离的下侧元件14d，此外，采用下述结构，其中通过使可分离元件14b、14d相结合而在流入部分14a和排放部分14c之间形成用于收容单向阀14g的收容室14c，所述单向阀包括推压件14f，所述推压件由由螺旋弹簧构成，用于将单向阀件14e推向流入部分14a一侧。

通过为所述废燃料回收开口部14提供单向阀14g，形成了用于在使用停止时(非使用)防止诸如空气等异物进入的结构，从而可以防止废燃料从燃料罐部10的废燃料回收部分15发生泄漏和飞溅。

在本实施方式中，由于存在螺杆40，通过活塞50的移动而形成的废燃料回收槽(空间部)15的容积小于排出的液体燃料的体积，但是，由于液体燃料中的燃料成分例如甲醇随着电能产生而被消耗，因此该空间部可以充分地回收废燃料。

在如此构成的用于燃料电池的燃料储存器A中，通过棘轮机构36，外侧圆柱形元件31只能沿一个方向相对于燃料罐部31旋转，此外，在本实施方式中，通过将旋转操作件33的旋转角度维持在特定级别，固定量的液体燃料F可被排出。为了维持前述特定旋转角度，可以采用这样的结构，其中，每次以特定角度进行旋转操作时，通过脊轮机构36可以感觉到咬扣动作。通过旋转操作件33、螺杆40的螺距、棘轮机构36的槽口数量(棘轮机构36每旋转一圈所获需越过的凸轮数量)、燃料罐部10的后端壁面积，每次咬扣所排出的液体燃料的排放量得以控制(排放量＝螺杆的螺距×1/槽口数量×后端壁面积)，并且其优选设置为5μl至10ml。

当所述外侧圆柱形元件31相对于燃料罐部10旋转时，内侧圆柱形元件32与外侧圆柱形元件31一起旋转。在这种情况下，螺杆40由插孔12防止旋转，因此螺杆40向前移动。结果，储存在燃料罐部10中的液体燃料F被活塞推动而以固定量供应到具有单向阀28的液体燃料排放部20，并且固定量的液体燃料F被从液体燃料排放部20排出。如前所述通过推压机构30形成的燃料罐部10中的空间部15被用于废燃料回收槽。

用于燃料电池的燃料罐部A如图38所示可拆装地连接着燃料电池本体N并且被使用。

也就是说，燃料电池本体N如图32所示设有电池单元60、60，它们分别是通过在包括精细碳质多孔体的燃料电极体62的外表面上构建电解质层63、并且在电解质层63的外表面上构建空气电极层64而形成的；燃料供应件70，其连接着所述燃料储存器A并且具有浸渗结构；以及用后燃料储存槽80，其设在所述燃料供应件70的一端；所述燃料电池具有这样的结构，即所述各电池单元60、60串联连接，并且燃料通过燃料供应件70而被顺序供应。所述燃料储存器A包括可更换的料筒结构，并且具有安装在燃料电池本体N的支承件18上的结构。

所述燃料储存器A通过支承件18和燃料供应件70而安装在燃料电池本体N的上。在这种情况，如果各个元件的表面自由能高于液体燃料的表面自由能，则液体燃料容易进入结合部分之间的间隙中，液体泄漏的可能性会提高。因此，所述各元件的表面自由能优选被控制为低于液体燃料的表面自由能，至少是在与液体燃料F接触的壁面上。用于控制表面自由能的方法包括对燃料罐部10的与液体燃料接触的壁面进行水排斥膜形成处理，即涂覆由硅酮类或含氟树脂形成的水排斥剂。

如图32(a)和(b)所示，各电池单元60具有燃料电极体61，其包括精细多孔碳质柱状体，燃料电极体的中央部分具有被燃料供应件70穿过的贯通部62，并且电池单元具有这样的结构，即电解质层63构建在所述燃料电极体61的外表面上，且空气电极层64构建在电解质层63的外表面上。燃料电池的各电池单元60产生的电动势为理论上每个电池单元大约1.2V。

燃料单元60可以采用与所述本发明第一方面相同的电池单元。

所述燃料供应件70没有特别的限制，只要其可以插入燃料储存器A的排放口24中并且具有使得所述燃料液体能够供应到相应的电池单元60的浸渗结构即可，燃料供应件包括例如由毡、海绵、诸如树脂颗粒烧结体和树脂纤维烧结体等烧结体构成的具有毛细力的多孔体，以及包括下述材料中之一或者两或更多种组合的纤维束：天然纤维、动物毛发纤维、聚醛类树脂、丙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯撑类树脂。根据供应到各电池单元60的液体燃料量，所述多孔体和纤维束的孔隙度被适宜地选择。

用后燃料储存槽80布置在燃料供应件70的一端。在这种情况下，如果用后燃料储存槽80直接接触燃料供应件70的端部以直接吸纳用后燃料，则不会有任何问题。然而，在与燃料供应件70相接触的结合部分，可以设有由纱条、多孔体或纤维束构成的转送体，以形成用后燃料排放通道。

由燃料供应件70供应的液体燃料被用于燃料电池的电池单元60中的反应，并且由于燃料供应量与燃料消耗量相关联，因此几乎不会有未经反应就排放到电池单元外侧的液体燃料，所以不必像传统液体燃料型燃料电池那样在燃料出口侧设置处理系统。相反，本发明采用的是这样的结构，当相对于操作状态而言被供应的燃料过量时，没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽80中，以防止阻碍反应。

标记90表示的元件包括一个网结构，其将燃料储存器A与用后燃料储存槽80相结合，其中，固定量的液体燃料可靠地通过燃料供应件70从燃料储存器A供应到每个相应的电池单元60、60。

在本实施方式中，内部设有回收管的燃料回收通道95的一端连接着用后燃料储存槽80，以便从用后燃料储存槽80回收残留的液体燃料，另一端连接着所述在内部带有单向阀的废燃料回收开口部分14。

用后燃料储存槽80的毛细力被设置为，燃料电极体61和/或与燃料电极体61相接触的燃料供应件70的毛细力<用后燃料储存槽80的毛细力，由此用后燃料可以从用后燃料储存槽80供应到每个相应的电池单元60、60而不会引起回流，并且不被用于反应的液体燃料被储存在储存槽80中，以防止阻碍反应。

所述燃料回收通道95是能够产生毛细力程度的流路，并且其被设置为，燃料电极体61和/或与燃料电极体相接触的燃料供应件70的毛细力<用后燃料储存槽80的吸纳体的毛细力<燃料回收通道95的毛细力，由此，用后燃料不会引起回流，并且不被用于反应的液体燃料被储存在储存槽80中，以防止阻碍反应。此外，可以形成这样的结构，其中用后燃料，包括残留的燃料，可以被再次回收到燃料罐部10内的空间部15中。

在使用如此构成的燃料储存器A的燃料电池N中，通过旋转操作机构33的旋转，固定量的液体燃料F被从燃料储存器A供应到液体燃料排放部分20，并通过燃料供应件70的浸渗结构而被引入电池单元60、60中。

在本发明的这一方面中，通过将旋转操作件33在燃料电池的燃料储存器A中的旋转角度固定在特定级别，可以排放固定量的液体燃料F。为了维持特定的旋转角度，采用了下述结构，即每次以特定角度进行旋转操作时可通过脊轮机构36而感觉到咬扣动作，因此容易实现固定量排放。

此外，在所采用的结构中，当固定量的液体燃料F供应到液体燃料排放部20后，单向阀28在推压件27的作用下返回图35所示的状态，以防止空气等异物进入燃料罐部10。这样，可以防止燃料泄漏和飞溅，并且燃料电池可以开始操作。

在利用燃料电池产生电能时，燃料不被完全消耗，水或低浓度燃料以废燃料的形式产生。在本实施方式中，废燃料储存在用后燃料储存槽80中，然后通过燃料回收通道95和具有单向阀的废燃料回收开口部分14而被回收到燃料罐部10中的由推压机构产生的废燃料回收槽(空间部)15中。用于吸纳废燃料的燃料吸纳体可以预先容置在废燃料回收槽(空间部)15中。

废燃料回收槽(空间部)15被具有单向阀的废燃料回收开口部分14、密封环16及活塞50气密性地密封，因此，通过向前移动活塞50以排放固定量的燃料，废燃料回收槽(空间部)15中转变成负压。这样，本发明的燃料电池具有这样的结构，其中废燃料可以通过燃料回收通道95和具有单向阀的废燃料回收开口部分14而被自动地从用后燃料储存槽80回收到燃料罐部10中的由推压机构产生的废燃料回收槽(空间部)15中，而不需要提供泵或电磁阀。

在本发明中，以透光率为50％或以上的材料和/或具有至少一层氧隔离树脂层的材料构成燃料罐部10，从而可以提高储存性能，并且使得使用者容易观测排放量，同时使用性能进一步提高。

在本发明的如此构成的燃料电池中，液体燃料可以定量地高效供应等电池单元，而不会气化，并且不需要提供泵、电磁阀、用于控制液体燃料排放量的控制装置、排放量传感器等，从而获得这样的燃料电池和用于燃料电池的燃料储存器，其中，用后燃料容易被自动地回收，而不需要提供单独的废燃料回收槽。此外，燃料电池可以减小尺寸。

因此，在前述实施方式的燃料电池中，可以将燃料电池的整个部分转变成料筒，因此而提供一种小尺寸的燃料电池，其可以用作诸如移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的电源。

另外，本实施方式中显示了两个电池单元60被使用时的例子，然而，连接(串联或并联)的电池单元60的数量可以根据燃料电池的用途而增加，以获得预期的电动势。

本发明第七方面的用于燃料电池的燃料储存器及燃料电池并不局限于前面描述的各个实施方式，并且可以在本发明的技术思想的范围内作出各种程度的改变。

例如，例如，电池单元60采用了圆柱形形状，但它们也可以具有其它形状，例如棱柱形和管形。它们既可以并联也可以串连连接着燃料供应件70。

在上面描述的实施方式中，本发明以直接甲醇燃料电池的方式进行了解释，然而，本发明并不局限于前面描述的直接甲醇燃料电池，而是只要满足以下条件即可，即燃料储存器是料筒型的燃料储存器，其可拆装地连接着燃料电池本体并且设有用于储存液体燃料的燃料罐部、设在燃料罐部的先端并且带有单向阀的液体燃料排放部以及设在燃料罐部中的液体燃料推压机构，并且，储存在燃料罐部中的液体燃料被液体燃料推压机构向前推压而将固定量的液体燃料供应到液体燃料排放部，以使固定量的液体燃料从液体燃料排放部排出；燃料罐部中的由推压机构产生的空间部15用作废燃料回收罐，以容纳在燃料电池本体中被消耗过的用后燃料。本发明同样可以应用于聚合物膜型燃料电池，包括重组型燃料电池。

图33中所示的本发明第六方面的用于燃料电池的燃料储存器B可以用作根据本发明第七方面的用于燃料电池的燃料储存器的另一个实施方式，图34中所示的本发明第六方面的液体燃料排放部分的实施方式也可被使用。

此外，燃料电池本体是通过在包括精细碳质多孔体的燃料电极体的外表面上构建电解质层、并且在电解质层的外表面上构建空气电极层而形成的，然而，燃料电池本体的结构并不局限于此，相反，燃料电池本体可以采用例如下述结构，其中具有导电性的碳质多孔体用作基质材料，通过在基质材料上形成各电极/电解质/电极层而获得电池单元，或是通过连接两个或更多个所述电池单元而形成组合体，其中液体燃料通过燃料供应件浸渗到基质材料中，并且形成在基质材料外表面上的电极表面暴露在空气中。

图39示出了直接甲醇燃料电池A(以下仅称作燃料电池)的基本模式，显示了本发明第八方面的基本实施方式。

如图39所示，所述燃料电池A设有：燃料储存槽10，其用于储存液体燃料；电池单元20、20，它们每个分别是通过在包括精细碳质多孔体的燃料电极体的外表面上构建电解质层、并且在电解质层的外表面上构建空气电极层而形成的；燃料供应件30，其连接着所述燃料储存槽10并且具有浸渗结构；以及用后燃料储存槽40，其设在所述燃料供应件30的一端；所述燃料电池具有这样的结构，即所述各电池单元20、20串联连接，并且燃料通过燃料供应件30而被顺序供应。此外，设有燃料供应通道60，其从用后燃料储存槽40延伸到燃料储存槽10。

与前面描述的本发明第一方面中所用相同的燃料被用作储存在燃料储存槽10中的液体燃料。

在本实施方式中，包括甲醇溶液的液体燃料被吸纳在由容置于燃料储存槽10中的纱条、多孔体或纤维束构成的吸纳体10a中。吸纳体10a没有特别的限制，只要能够吸纳液体燃料即可；与后面描述的燃料供应件30具有相同结构的吸纳体可以被使用。

燃料储存槽10的材料没有特别的限制，只要其具有针对储存于其中的液体燃料的储存稳定性、耐用性即可，并且其可以包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，以及玻璃。与前面描述的本发明第七方面中所用的相同。燃料储存槽10的结构可以采用单层结构以及多层结构。

如图39(a)和(b)所示，前面描述的作为电池单元的各个电池单元20具有燃料电极体21，其包括精细多孔碳质柱状体，燃料电极体的中央部分具有被燃料供应件30穿过的贯通部22，并且电池单元具有这样的结构，即电解质层23构建在所述燃料电极体21的外表面上，且空气电极层24构建在电解质层23的外表面上。燃料电池的各电池单元20产生的电动势为理论上每个电池单元大约1.2V。

此外，与前面描述的本发明第一方面中所用相同的电池单元被用作电池单元20，因此省略对它的解释。

所述燃料供应件30通过转送体10b连接着用于吸纳储存在燃料储存槽10中的液体燃料的吸纳体10a。所述燃料供应件30和吸纳体10a没有特别的限制，只要其能够吸纳液体燃料即可，并且其可以例如包括由毡、海绵、诸如树脂颗粒烧结体和树脂纤维烧结体等烧结体构成的具有毛细力的多孔体，以及包括下述材料中之一或者两或更多种组合的纤维束：天然纤维、动物毛发纤维、聚醛类树脂、丙烯类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚氨酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯撑类树脂。如有必要，根据供应到各电池单元20的液体燃料量，所述多孔体和纤维束的孔隙度被适宜地选择。

用后燃料储存槽40布置在燃料供应件30的一端，并且由与所述燃料储存槽10相同的材料构成。由多孔体或纤维束构成的用于吸纳用后燃料的吸纳体40b容置于储存槽40中，并且通过转送体40a连接着燃料供应件30的一端。

由燃料供应件30供应的液体燃料被用于燃料电池的电池单元20中的反应，并且由于燃料供应量与燃料消耗量相关联，因此几乎不会有未经反应就排放到电池单元外侧的液体燃料，所以不必像传统液体燃料型燃料电池那样在燃料出口侧设置处理系统。相反，本发明采用的是这样的结构，当相对于操作状态而言被供应的燃料过量时，没有被用于反应的液体燃料可以储存在储存槽40中，以防止阻碍反应。

标记50表示的元件包括一个网结构，其将燃料储存槽10与用后燃料储存槽40相结合，并且允许液体燃料可靠地通过燃料供应件30供应到每个相应的电池单元20、20。

燃料供应通道60连接着所述燃料储存槽10，用于向燃料储存槽10供应用后燃料，以便将其再次用作液体燃料。具体而言，与燃料供应件30具有相同结构的由多孔体或纤维束构成的燃料供应件60a设置在连接着用后燃料储存槽40和燃料储存槽10的燃料供应通道中，以便再次使用来自用后燃料储存槽40的残余燃料；并且下述结构被采用，即燃料供应件60a的一端连接着用后燃料吸纳体40b，位于另一端的滴落件60b引入燃料储存槽10中。燃料供应通道60由与燃料储存槽10相同的材料制成。

在本实施方式中如此构成的燃料电池A中，吸纳在容置于燃料储存器10内的吸纳体10a中的液体燃料通过燃料供应件30的浸渗结构在毛细力的作用下被引入电池单元20、20中。

在本实施方式中，由纱条、多孔体或纤维束构成的吸纳体40b容置于用后燃料储存槽40中，以吸纳用后燃料。在本例中，如果吸纳体40b直接接触燃料供应件30的端部以直接吸纳用后燃料，则不会有任何问题，然而，在与燃料供应件40相接触的结合部分，可以设有由纱条、多孔体或纤维束构成的转送体40a，以形成通向吸纳体40b的用后燃料排放通道。

此外，在本实施方式中，至少是燃料储存槽10(吸纳体10a)、燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30、用后燃料储存槽40(吸纳体40b)以及燃料供应通道60的毛细力被设置为，燃料储存槽10(吸纳体10a)的毛细力<(转送体10b的毛细力)<燃料电极体和/或与燃料电极体相接触的燃料供应件30的毛细力<(转送体40a的毛细力)<用后燃料储存槽40(吸纳体40b)的毛细力<燃料供应通道60(燃料供应件60a)的毛细力，由此，液体燃料可以稳定且连续地从燃料储存槽10直接供应到每个相应的电池单元20、20而不会引起回流和中断，即使是燃料电池A被安置在任何状态(角度)或是上下倒置时，并且用后燃料可已被供应到燃料储存槽10中。

在燃料供应通道60中没有设置燃料供应件60a的情况下，燃料供应通道60每控制为可以产生毛细力的通道的程度，并且毛细力被设置为，燃料电极体和/或与燃料电极体相接触的燃料供应件30的毛细力<吸纳体40b的毛细力<燃料供应通道60的毛细力，从而用后燃料决不会回流，并且未被用于参加反应的液体燃料可以储存在储存容器40中，以防止阻碍反应。此外，用后燃料，包括剩余燃料，可以再次返回到燃料储存容器10中。

在本实施例中，如前所述，燃料电池中的各元件的毛细力被设置为，燃料吸纳体10a的毛细力<燃料供应通道60(燃料供应件60a)的毛细力，因此，如果燃料吸纳体10a与燃料供应通道60或燃料供应件60a相接触，燃料将从料吸纳体10a流至燃料供应通道60或燃料供应件60a，从而用后燃料决不会回流到燃料储存槽10中。因此，重要的是，没有采用使燃料吸纳体10a与燃料供应通道60或燃料供应件60a相接触的结构。在本实施方式中，采用的是这样的结构，其中，如图39所示，设有滴落件60b，用于使用后燃料滴落到燃料储存槽10中。

在本实施方式中，用于相应液体燃料例如甲醇的液体浓度传感器70可以布置在燃料储存槽10或位于燃料储存槽10中的吸纳体10a中，以及用后燃料储存槽40或位于用后燃料储存槽40中的吸纳体40b中。这样，燃料可以被使用到液体燃料例如甲醇不再能产生电能的程度，并且可以形成这样的结构，即在达到这种程度的浓度时，使用者容易通过来自浓度传感器70的指示部71而发现燃料的耗尽(终止信号)。

此外，如果所述用后燃料储存槽40和/或燃料储存槽10或者燃料储存槽40与燃料储存槽10之间的连接部是自由组合式或嵌合式的，则它们可以被拆下，因此燃料储存槽10、用后燃料储存槽40和它们之间的连接部容易更换。

此外，可开闭的盖可以设在所述用后燃料储存槽40和/或燃料储存槽10中，或是设在燃料储存槽40与燃料储存槽10之间的连接部处，这使得可以防止诸如尘土等异物进入。

在本实施方式的燃料电池A中，采用了这样的结构，其中液体燃料可以流畅地供应和再供应，而不会气化，并且不需要使用专门的辅助器具例如泵、吹风机、燃料气化器、冷凝器，因此可以减小燃料电池的尺寸。

此外，具有浸渗结构的燃料供应件30连接着燃料储存槽10的端部，以直接或通过转送体10b向各燃料电池单元20、20供应燃料，由此可以减小包含多个电池单元的燃料电池的尺寸。

图41示出了本发明第八方面的第二实施方式的燃料电池B。在后面的实施方式中，燃料电池的那些与前面描述的第一实施方式的燃料电池A中结构相同且效果相同的部件以与图39中相同的附图标记表示，并且省略对它们的解释。

本实施方式中的燃料电池B与前面描述的第一实施方式中的燃料电池A的不同之处在于，如图41所示，液体燃料直接储存在燃料储存槽10中，收集体15布置在燃料储存槽10的下部，以通过转送体10b向燃料供应件30供应液体燃料，用后燃料直接储存在用后燃料储存槽40中，由纱条、多孔体或纤维束构成的转送体40b设在与燃料供应件30相接触的连接部，并且收集体42设在转送体40b的外周。

收集体15具有与直液式书写器具中使用的部件相同的结构，并且防止直接储存在燃料储存槽10中的液体燃料因大气压力和温度变化而过量排放到燃料供应件30，并且可以采用这样的结构，其中因膨胀等因素导致的液体燃料溢流被保持在收集体15中的收集部分15a、15a...之间(翼片之间)的间隙中，并且在回到通常的大气压力和温度后从收集体返回燃料储存槽10。

此外，收集体45具有与直液式书写器具中使用的部件相同的结构，并且防止直接储存在用后燃料储存槽40中的液体燃料因大气压力和温度变化而过量排放到燃料供应件30，并且可以采用这样的结构，其中容易回流的液体燃料被保持在收集体45中的收集部分45a、45a...之间的间隙中，并且在回到通常的大气压力和温度后从收集体返回用后燃料储存槽40。

收集体14和45的材料没有特别的限制，只要其具有针对储存于其中的液体燃料的储存稳定性、耐用性即可，并且其可以包括金属例如铝和不锈钢，合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。合成树脂例如聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯特别优选，并且其可以采用传统成型技术例如注射成型或光造型技术制成，以形成复杂形状。此外，通过使合成树脂的薄膜经受挤压操作而获得的单层件被叠置，以取代前述注射成型或光造型技术制成制成的收集部分，由此形成收集体。

重要的一点是，所述收集体15和收集体45的表面自由能设置成高于用后液体燃料的表面能量，这增强了收集体被用后液体燃料润湿的润湿性，以提高保持用后液体燃料的能力。收集体的表面自由能通常可以通过等离子处理、臭氧处理、表面改性剂处理等而进行控制。

与前述第一实施方式中的燃料电池A的情况一样，在第二实施方式的燃料电池B中，转送体40b的毛细力被设置成，燃料电极体21和/或与燃料电极体21相接触的燃料供应件30的毛细力<转送体40b的毛细力，由此，用后燃料不会从燃料储存槽40回流到每个相应的电池单元20、20中，并且不用于反应的液体燃料可以储存在燃料储存槽40中，以防止反应受阻。

此外，设有燃料供应通道60以便重新使用残留在用后燃料储存槽40中的燃料，并且燃料供应件60a设于其内并且连接着燃料储存槽10。在本实施方式中，用后燃料吸纳体没有设在用后燃料储存槽40中，这一点不同于第一实施方式，因此，燃料供应件60a和燃料供应通道60中的流动通道可以被提供，而不需考虑燃料供应件30的毛细力。

此外，在第二实施方式中，用于相应液体燃料例如甲醇的液体浓度传感器70可以布置在燃料储存槽10或用后燃料储存槽40中。这样，燃料可以被使用到液体燃料例如甲醇不再能产生电能的程度，并且可以形成这样的结构，即在达到这种程度的浓度时，使用者容易通过来自浓度传感器70的指示部71而发现燃料的耗尽。

图42和43示出了本发明第八方面的第三实施方式的燃料电池C。

本实施方式中的燃料电池C与前面描述的第一实施方式中的燃料电池A的不同之处在于，具有高导电性并且可利用毛细力吸纳诸如甲醇水溶液等液体燃料的多孔碳被用作电池支承件，并且各电极/电解质/电极层设在其表面上，以形成电池单元。在上述实施方式中，液体燃料从下部浸渗到上部。

在上述实施方式的燃料电池C中，如图43所示，具有导电性的碳质多孔体被用作基质材料25，四个电池单元29分别是通过在基质材料25的表面上形成具有与前述第一实施方式相同结构的电极(燃料电极)26/电解质27/电极(空气电极)28等各层(MEA)而制备出来的，所述电池单元串联连接。

本实施方式中用作基质材料25的碳质多孔体具有导电性，并且用作液体燃料和气体的浸渗介质以及燃料的承载件(以下仅称作各项特性)。其材料没有特别的限制，只要具备上面的特性即可，并且包括例如非晶碳，非晶碳和炭粉的复合物，各向同性高密度碳材料成型体，碳纤维制纸成型体，活性炭成型体。考虑到成型性、成本和获得预期物理特性的容易度，其优选由非晶碳或非晶碳和炭粉的复合物构成。

非晶碳在烧制获得时的碳化收获率为5％或以上，并且是通过烧制选自下述原材料中的至少一种而获得的：热塑性树脂，例如聚氯乙烯、氯化氯乙烯树脂类、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯—聚乙酸乙烯酯共聚物，热固性树脂，例如酚树脂、呋喃树脂、酰亚胺树脂类、环氧树脂，以及天然高分子模量材料，例如纤维素、阿拉伯树胶。

炭粉包括例如选自下述一组材料中的至少一种：石墨，通过将焦油状材料进一步干馏而获得的沥青，碳纤维，碳纳米管，中间相碳微球。

所述非晶碳和炭粉的复合物是这样获得的，即基于总量，50至100重量％的颗粒直径被控制的非晶碳材料与0至50重量％的炭粉混合，然后在惰性气氛中在700℃或以上的温度下对混合物进行碳化处理。

为了有利地展现前述各项特性，用作基质材料25的碳质多孔体优选平均孔径为1至100μm，孔隙度为10至85％，并且其优选具有因毛细现象而获得的液体浸渗性(浸渗液体的功能)以及足以保持自身形状的强度。在本实施方式中，所采用的是平均孔径为20μm，孔隙度为55％，以及具有因毛细现象而获得的液体浸渗性和足以保持自身形状的强度。

优选地，所采用的是平均孔径为5至70μm，孔隙度为20至70％，以及具有因毛细现象而获得的液体浸渗性。

如果前述平均孔径(1至100μm)和孔隙度(10至85％)落在所述范围之外，则带来的缺点是影响导电性、用作液体燃料和气体的浸渗介质以及用作燃料的承载件，因此不希望如此。

所获得的基质材料可以被进一步处理，例如空气氧化、电化学氧化等，以增强液体浸渗性能。

具有前述各项特性并且具有预期连续孔的碳质多孔体25可以被这样制成，其中，前面描述的热熔性树脂的颗粒被投放到具有任意形状的模具中，通过加热使它们熔化，然后在惰性气氛中对它们进行烧制。具有预期连续孔的碳质多孔体也可以被这样制成，其中，对作为结合剂的树脂和作为炭粉的石墨混合并混练，将混合物粉碎并造粒，将其放入具有任意形状的模具中，以对其进行压制成型，然后在惰性气氛中对其进行烧制。

在本实施方式中作为基质材料25的碳质多孔体如图43所示采用平板形状，并且整体上具有前述各项特性。基质材料25可以至少局部具有导电性和/或可以至少局部包括碳质多孔体。

本实施方式的电池单元29可以如下形成，其中，将电解质膜27夹在燃料电极26和空气电极28之间，该燃料电极是通过在具有前述各项特性的基质材料25的表面上涂覆Pt-Ru/C而获得的，该空气电极是通过在片状碳质多孔体上涂覆Pt/C催化剂并且利用热压机对其进行压制而制成的。

如图43(a)和(b)所示，所述电池单元29设有气孔元件35，其具有空气和液体流通孔36、36...，用于脱气以及加速液体燃料在基质材料25的上表面上的浸渗。

利用构造为料筒型的前述电池单元29，可以提高电池单元29与电连接件之间的连接操作效率，以及通过使电池单元之间的空间空洞化而增加空气或液体燃料的对流和扩散速度，由此提高电池性能。

在本实施方式中，所述电池单元29、29...被安装在燃料供应保持件32上，后者通过燃料供应件30连接着液体燃料储存槽10中吸纳体10a，从而各电池单元之间的间隔被均等化。通过在所述各电池单元29、29...提供大约1至20mm的相等间隔，在电池单元之间对流和扩散的空气或燃料的流动和浓度可以均匀化，从而可以实现各电池单元的输出的均匀化和燃料电池的输出的稳定化。为了通过空气更新而获得高输出，可以适当地利用小型风扇而使空气强制对流。

在如上所述构造的燃料电池C中，采用了这样的结构，即通过各电池单元29的碳质多孔体而实现液体燃料的浸渗，并且形成在外表面上的电极表面暴露于空气。液体燃料可以如图4所示向前、向后或侧向浸渗，不论各电池单元的纵向是水平、竖直还是倾斜。这样，液体燃料可以稳定且连续地从液体燃料储存槽10直接供应到各电池单元29，而不会引起飞溅，由此可以产生电能。

通过对多个所述电池单元进行布置，可以扩展电极面积，以增大每单位体积的电能输出密度。通过对它们进行布置，以使得间隙维持在电池单元之间，如图42所示，可以将所述间隙用作用于供应空气的通道。

在本实施方式中，采用了这样的结构，其中，包括用于吸纳用后燃料的燃料吸纳体的临时使用燃料储存槽42通过燃料供应件60a连接着电池单元29上端的气孔元件35、35...，废燃料直接返回燃料吸纳体10a。

与前述第一实施方式中的燃料电池A的情况一样，在本实施方式的燃料电池C中，燃料电池的各个元件的毛细力被设置成，燃料吸纳体10a的毛细力<燃料供应通道60(燃料供应件60a)的毛细力，因此，如果燃料吸纳体10a与燃料供应通道60或燃料供应件60a直接接触，则燃料会从燃料吸纳体10a流至燃料供应通道60或燃料供应件60a，从而用后燃料决不会回流到燃料储存槽10中。因此，重要的是，没有采用使燃料吸纳体10a与燃料供应通道60或燃料供应件60a相接触的结构。在本实施方式中，采用的是这样的结构，其中，燃料供应件60a上设有滴落件60b，用于使用后燃料滴落到燃料储存槽10中的燃料吸纳体10a上。

在上述实施方式的燃料电池C中，具有导电性的碳质多孔体被用作基质材料25，并且采用了下述结构，其中，每个电池单元29分别是通过在基质材料25的表面上形成电极26/电解质27/电极28等各层而制备出来的，所述电池单元安装在保持件32上，以使液体燃料浸渗到基质材料25中，并且，形成于基质材料25的外表面上的电极表面暴露于空气。基质材料25被用作电极·集电体、液体燃料或气体的浸渗介质、电池支承件，并且储存在燃料储存槽10中的液体燃料通过浸渗作用而被引入电池单元29中并用来产生电能。

在本实施方式中，基质材料25具有前述特性，即具有导电性，并且用作液体燃料或气体的浸渗介质及电池支承件。因此，液体燃料不会泄漏到外面，并且不论燃料电池C是竖直还是水平安置的，液体燃料都能稳定且连续地从液体燃料储存槽10直接供应到电池单元29，而不会出现中断。

在本实施方式的燃料电池C中，由于使用了由碳质多孔体构成、具有电极·集电体所需的导电性、用作液体燃料或气体的浸渗介质及电池支承件，所以可能就不需要采用间隔器了，而且不需要使用专门的辅助器具例如泵、吹风机、燃料气化器、冷凝器。因此，形成了这样的结构，其中，利用了不再被占用的空间作为气体或液体燃料对流和扩散场所，液体燃料可以流畅地供应，而不会气化。这样，燃料电池可以减小尺寸，并且可以获得了可以简便地再次使用用后液体燃料的燃料电池。

在本实施方式中，作为多孔支承件的基质材料25的表面的大部分可以被用作电极，并且基质材料25的多孔碳还同时用作燃料电极的集电体，从而电池单元之间的电连接容易在它们的端部实现。

此外，在本实施方式中，用于相应液体燃料例如甲醇的液体浓度传感器70可以布置在燃料储存槽10或位于燃料储存槽10中的吸纳体10a中，以及用后燃料储存槽40或位于用后燃料储存槽40中的吸纳体40b中。这样，燃料可以被使用到液体燃料例如甲醇不再能产生电能的程度，并且可以形成这样的结构，即在达到这种程度的浓度时，使用者容易通过来自浓度传感器的指示部71而发现燃料的耗尽。

本发明的燃料电池并不局限于前面描述的各个实施方式，并且可以在本发明的技术思想的范围内作出各种程度的改变。

例如，电池单元20采用了圆柱形形状，但它们也可以具有其它形状，例如棱柱形和管形。它们既可以并联也可以串连连接着燃料供应件30。

在上面描述的实施方式中，本发明以直接甲醇燃料电池的方式进行了解释，然而，本发明并不局限于前面描述的直接甲醇燃料电池，而是只要满足以下条件即可，即燃料电池中连接着多个电池单元，每个电池单元是通过在燃料电极体的外表面上构建电解质层、并且在电解质层的外表面上构建空气电极层而形成的，燃料供应件连接着用于储存液体燃料的燃料储存器并且具有浸渗结构，或是燃料电极体连接着所述各电池单元以供应液体燃料，燃料供应件的一端连接着用后燃料储存器；其中，可以采用这样的结构，即用后燃料储存器连接着燃料储存器，用后燃料被供应到燃料储存器并且可以被再次用作液体燃料。本发明同样可以应用于聚合物膜型燃料电池，包括重组型燃料电池。

实施例

下面参照实施例解释本发明第六方面和第七方面，但本发明第六方面和第七方面并不局限于下面的实施例。

实施例1

基于图28至30及图33的用于燃料电池的燃料储存器B被使用。

所使用的是液体燃料F，燃料罐部10，液体燃料排放部分20，以及液体推压机构30，分别以下述方式构成。

液体燃料：

10重量％的甲醇水溶液，充填量：5ml。

燃料罐部10：

由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂构成，氧气透过率(对应氧气不透过性)为100cc·25μm/m²·24hr·atm(25℃，65％RH)或以下，透光率为80％或以上，壁厚：1mm。

液体燃料排放部分20：

可分离的上侧元件23和可分离的下侧元件25的材料：聚丙烯，单向阀26的材料：聚丙烯，推压件27：螺旋弹簧，排放口直径：2mm。

液体推压机构30：

外侧圆柱形元件31的材料：聚丙烯，内侧圆柱形元件32的材料：聚丙烯，螺杆40的材料：ABS，活塞50的材料：硅橡胶。

液体燃料F从以固定量从排放口24排出：旋转操作件33的外侧圆柱形元件31旋转一圈(360度)排出0.1ml。

具有上述构造的用于燃料电池的燃料储存器B被实际使用。也就是说，已经证实，在将一个突出部31a调整在作为基准的标记部分14(没有液体燃料排放，排放量为0)的情况下，旋转所述旋转操作件33的外侧圆柱形元件31以将下一个突出部31a调整到作为基准的标记部分14，可以从液体燃料排放部分20的排放口24排放出0.0125ml的液体燃料。此外，已经发现，在上述旋转操作(排放操作)中，可以感觉到棘轮机构36的咬扣，；且容易确认液体燃料的排放量。此外，已经证实，在将用于燃料电池的燃料储存器B保持在手中，使排放口24转为向下，并且左右抖动，液体燃料不会泄露。

实施例2

基于图35至37及图33的用于燃料电池的燃料储存器B被使用。

所使用的是液体燃料F，燃料罐部10，液体燃料排放部分20，以及液体推压机构30，分别以下述方式构成。

液体燃料：

10重量％的甲醇水溶液，充填量：5ml。

燃料罐部10：

由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂构成，氧气透过率(对应氧气不透过性)为100cc·25μm/m²·24hr·atm(25℃，65％RH)或以下，透光率为80％或以上，壁厚：1mm。

液体燃料排放部分20：

可分离的上侧元件23和可分离的下侧元件25的材料：聚丙烯，单向阀26的材料：聚丙烯，推压件27：螺旋弹簧，排放口直径：2mm。

液体推压机构30：

外侧圆柱形元件31的材料：聚丙烯，内侧圆柱形元件32的材料：聚丙烯，螺杆40的材料：ABS，活塞50的材料：硅橡胶。

液体燃料F从以固定量从排放口24排出：旋转操作件33的外侧圆柱形元件31旋转一圈(360度)排出0.1ml。

具有上述构造的用于燃料电池的燃料储存器B被实际使用。也就是说，已经证实，在将一个突出部31a调整在作为基准的标记部分14(没有液体燃料排放，排放量为0)的情况下，旋转所述旋转操作件33的外侧圆柱形元件31以将下一个突出部31a调整到作为基准的标记部分14，可以从液体燃料排放部分20的排放口24排放出0.0125ml的液体燃料。此外，已经发现，在上述旋转操作(排放操作)中，可以感觉到棘轮机构36的咬扣，；且容易确认液体燃料的排放量。此外，已经证实，在将用于燃料电池的燃料储存器B保持在手中，使排放口24转为向下，并且左右抖动，液体燃料不会泄露。

此外，已经证实，通过将内径为2mm的硅橡胶制管(长度100mm)的一端与液体燃料排放部分20的排放口24相连，使另一端与废燃料回收开口部相连，然后旋转所述旋转操作件33的外侧圆柱形元件31以排放0.5ml的液体燃料，液体燃料被回收到燃料罐部10的空间部15中。

工业实用性

在根据本发明的燃料电池和用于燃料电池的燃料储存器中，液体燃料可以稳定且连续地从燃料储存槽直接供应，并且燃料电池可以减小尺寸，从而可以用作诸如移动电话、笔记本电脑、PDA等便携式电子设备的电源。

Claims (18)

1.一种用于燃料电池的燃料储存器，其为料筒型燃料储存器，并可拆装地连接着燃料电池本体，其中，所述料筒型燃料储存器设有用于储存液体燃料的燃料罐、设在燃料罐先端并且具有单向阀的液体燃料排放部、设在所述燃料罐上的液体燃料推压机构，储存在燃料罐中的液体燃料被液体燃料推压机构向前推压，以向液体燃料排放部供应固定量的液体燃料，并且从液体燃料排放部排放固定量的液体燃料。

2.如权利要求1所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，所述液体燃料推压机构设有：位于燃料罐后面的旋转操作件，其包括外侧圆柱形元件和以不可旋转的方式插入外侧圆柱形元件内的内侧圆柱形元件；设在旋转操作件的外侧圆柱形元件先端部的棘轮机构，其包括形成在燃料罐内表面上的棘齿和与棘齿啮合的锁爪；插入旋转操作件的内侧圆柱形元件中的螺杆；设在螺杆先端部的活塞，其插入燃料罐中，从而可在一由燃料罐内壁突出的间壁的前面在燃料罐内表面上滑动；形成在螺杆外表面上的阳螺纹部与形成在内侧圆柱形元件前端的阴螺纹部啮合，螺杆插入间壁中的插孔中，并且只能沿纵向相对于内侧圆柱形元件移动；通过旋转操作件的外侧圆柱形元件旋转操作，螺杆被旋转，从而通过与阴螺纹部的啮合而向前移动，并且通过与螺杆先端连接的所述活塞而将固定量的液体燃料供应到液体燃料排放部，且从所述液体燃料排放部推出固定量的液体燃料。

3.如权利要求1所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，燃料罐具有至少一个氧气隔离树脂层。

4.如权利要求3所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，所述氧气隔离树脂层包括下述树脂中的至少一种：乙烯·乙烯醇共聚物树脂，聚丙烯腈，尼龙，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚氯乙烯。

5.如权利要求1所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，燃料罐由透光率为50％或以上的材料制成。

6.如权利要求1所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，至少是与液体燃料相接触的燃料罐壁面的表面自由能被控制为低于液体燃料的自由能。

7.一种燃料电池，包括燃料电池本体和可拆装地连接着燃料电池本体的料筒型燃料储存器，其中，采用了下述结构，即燃料电池本体连接着多个电池单元，每个电池单元是通过在燃料电极体的外表面上构建电解质层、并且在电解质层的外表面上构建空气电极层而形成的，所述电池单元连接着燃料供应件，该燃料供应件连接着如权利要求1所述的用于燃料电池的燃料储存器，以供应液体燃料。

8.一种用于燃料电池的燃料储存器，其为料筒型燃料储存器，并可拆装地连接着燃料电池本体，其中，所述料筒型燃料储存器设有用于储存液体燃料并且具有废燃料回收开口部的燃料罐、设在燃料罐先端并且具有单向阀的液体燃料排放部、设在所述燃料罐上的液体燃料推压机构，储存在燃料罐中的液体燃料被液体燃料推压机构向前推压，以向燃料电池本体排放固定量的液体燃料；由推压机构形成在燃料罐中的空间部用作废燃料回收槽，以回收在燃料电池本体中消耗过的用后燃料。

9.如权利要求8所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，所述液体燃料推压机构设有：位于燃料罐后面的旋转操作件，其包括外侧圆柱形元件和以不可旋转的方式插入外侧圆柱形元件内的内侧圆柱形元件；设在旋转操作件的外侧圆柱形元件先端部的棘轮机构，其包括形成在燃料罐内表面上的棘齿和与棘齿啮合的锁爪；插入旋转操作件的内侧圆柱形元件中的螺杆；设在螺杆先端部的活塞，其插入燃料罐中，从而可在一由燃料罐内壁突出的间壁的前面在燃料罐内表面上滑动；形成在螺杆外表面上的阳螺纹部与形成在内侧圆柱形元件前端的阴螺纹部啮合，螺杆插入间壁中的插孔中，并且只能沿纵向相对于内侧圆柱形元件移动；通过旋转操作件的外侧圆柱形元件旋转操作，螺杆被旋转，从而通过与阴螺纹部的啮合而向前移动，并且通过与螺杆先端连接的所述活塞而将固定量的液体燃料供应到液体燃料排放部，且从所述液体燃料排放部推出固定量的液体燃料。

10.如权利要求8所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，燃料罐具有至少一个氧气隔离树脂层。

11.如权利要求10所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，所述氧气隔离树脂层包括下述树脂中的至少一种：乙烯·乙烯醇共聚物树脂，聚丙烯腈，尼龙，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚氯乙烯。

12.如权利要求11所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，所述氧气隔离树脂层包括树脂膜，其上沉积着金属氧化物；所述金属氧化物包括铝土和硅石之一或它们二者；所述树脂膜包括下述材料之一：聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，尼龙，它们的复合物。

13.如权利要求11所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，所述氧气隔离树脂层包括树脂膜，其上覆盖着类金刚石碳；所述树脂膜包括下述材料之一：聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，尼龙，它们的复合物。

14.如权利要求8所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，燃料罐由透光率为50％或以上的材料制成。

15.一种燃料电池，其采用下述结构，即燃料电池本体连接着多个电池单元，每个电池单元是通过在燃料电极体的外表面上构建电解质层、并且在电解质层的外表面上构建空气电极层而形成的，所述电池单元连接着燃料供应件，该燃料供应件连接着如权利要求8所述的用于燃料电池的燃料储存器，以供应液体燃料。

16.一种燃料电池，包括燃料电池本体和可拆装地连接着燃料电池本体的料筒型燃料储存器，其中，所述料筒型燃料储存器设有用于储存液体燃料并且具有废燃料回收开口部的燃料罐、设在燃料罐先端并且具有单向阀的液体燃料排放部、设在所述燃料罐上的液体燃料推压机构，储存在燃料罐中的液体燃料被液体燃料推压机构向前推压，以向燃料电池本体排放固定量的液体燃料；在燃料电池本体中消耗过的用后燃料被回收在由推压机构形成在燃料罐中的空间部中。

17.如权利要求16所述的用于燃料电池的燃料储存器，其特征在于，所述燃料电池本体设有用后燃料储存槽，所述用后燃料储存槽连接着燃料罐中的带有单向阀的废燃料回收开口部。

18.一种燃料电池，其采用下述结构，即燃料电池本体连接着多个电池单元，每个电池单元是通过在燃料电极体的外表面上构建电解质层、并且在电解质层的外表面上构建空气电极层而形成的，所述电池单元连接着燃料供应件，该燃料供应件连接着用于燃料电池的燃料储存器，以供应液体燃料，其中，所述用于燃料电池的燃料储存器设有用于储存液体燃料并且具有废燃料回收开口部的燃料罐、设在燃料罐先端并且具有单向阀的液体燃料排放部、设在所述燃料罐上的液体燃料推压机构，储存在燃料罐中的液体燃料被液体燃料推压机构向前推压，以向燃料电池本体排放固定量的液体燃料；在燃料电池本体中消耗过的用后燃料被回收在由推压机构形成在燃料罐中的空间部中。

Images