CN103907230A - 用于制造燃料电池的方法、以及燃料电池和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于制造其中氧化还原酶作为催化剂被固定在负极和/或正极上的燃料电池的技术，所述燃料电池能够容易地制造或丢弃。通过该技术也可以容易地进行诸如小型化的对燃料电池的涉及改变。提供一种用于制造其中氧化还原酶作为催化剂被固定在负极和/或正极上的燃料电池的方法，所述方法包括：形成电极图案的步骤，其中在能弯曲的非导电片的表面上印刷至少包含导电颗粒的电极材料，以及形成负极和正极的步骤，其中通过在形成电极图案的步骤中形成的电极图案上印刷预定的氧化还原酶形成负极和正极。

Description

用于制造燃料电池的方法、以及燃料电池和电子装置

技术领域

本技术涉及用于制造燃料电池的方法。更具体地，本技术涉及用于制造其中氧化还原酶已作为催化剂被固定在负极或正极中的至少一个电极的燃料电池的方法，并且涉及通过使用该制造方法制造的燃料电池以及使用该燃料电池的电子装置。

背景技术

电池可大致被分为化学电池和物理电池，并且作为化学电池，有诸如锰干电池、碱性干电池、基于镍的一次电池、锂电池、碱金属纽扣电池、氧化银电池以及空气(锌)电池的一次电池，诸如镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、铅蓄电池、以及碱性蓄电池的二次电池，以及诸如生物燃料电池的燃料电池，而作为物理电池，有太阳能电池等。

以下将说明本技术涉及的化学电池。一次电池是内部包含反应物质并且通过反应物质的化学反应生成电流，并且可以使用至全部反应物质被消耗的电池，并且实例可包括干电池等。二次电池是内部具有反应物质，其中反应物质通过生成电流减少，但是逆向反应通过充电出现并且所产生的物质变成最初的反应物质，借此电池可被反复使用，并且实例可包括用于汽车的电池、锂离子电池等。

在这些之中，氧化还原酶已作为催化剂被固定到负极或正极中的至少一个电极的燃料电池(以下称为生物燃料电池)可有效地将电子从通过普通工业催化剂难以起反应的燃料(例如葡萄糖和乙醇)中移出，因此作为具有高容量和高安全性的新一代电池受到关注。

作为生物燃料电池的一个例子，将说明使用葡萄糖作为燃料的生物燃料电池的反应方案。在使用葡萄糖作为燃料的生物燃料电池中，进行在负极处的葡萄糖(Glucose)的氧化反应，并且在正极处进行空气中的氧(O₂)的还原反应。此外，在负极处，电子被依次转移至葡萄糖(Glucose)、葡糖脱氢酶(Glucose Dehydrogenase)、烟碱酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺；Nicotinamide Adenine Dinucleotide)、黄递酶(Diaphorase)、介体以及电极(碳)。

同时，这样的生物燃料电池通常通过以下方法来制造：溶解用于分解燃料的一组酶、NAD⁺(烟碱酰胺腺嘌呤二核苷酸)和其还原形式(NADH)、NADH脱氢酶、介体等以获得相应的溶液，将相应的溶液或与一个或多个相应的溶液混合的溶液适当地添加至电极材料，适当地混合并且此后干燥电极上的一种或多种溶液，并且将这些添加、混合和干燥过程进一步重复一次或多次以制作电极(参见专利文献1)，以及将质子传送体、用于供给燃料至负极的燃料供给层、气液分离膜等层压到制作的电极上。这个方法是非常复杂的方法。

此外，在常规的生物燃料电池中，发电单元可被设计成薄的且小的，然而根据预期用途需要预定尺寸的燃料箱。因此，不管燃料存在或者不存在都需要用于燃料箱的空间，因此这就限制了生物燃料电池的小型化。

另一方面，在二次电池和太阳能电池中，从电极可被制造得薄且均匀、并且平坦的，由此能够以经济的方法来制造具有期望形状的图案的观点来看，采用使用喷墨印刷系统制造电极的方法。

例如，在专利文献2中，涉及用于通过可用于二次电池的喷墨印刷系统制作电极的电极组合物的技术，该技术可以通过使用沸点相对不太高的溶剂来抑制未干燥的液滴由于高表面张力转移的同时远离目标点、或者未干燥的液滴在结合其他液滴的同时转移的现象的发生，从而能够在具有预定表面张力的同时形成精确的图案。

此外，专利文献3公开了与用于以低成本制造具有高光电效率的选择性发射极(emitter)结构的太阳能电池的方法有关的技术，该技术根据电极形成的位置通过喷墨法或者胶板印刷将具有高掺杂剂浓度的扩散剂涂布硅衬底的光接收面上，由此形成高浓度薄膜，然后将掺杂剂浓度比之前涂布的扩散剂低的扩散剂通过旋涂而涂布到硅衬底的整个光接收面上，由此形成重叠在高浓度膜上的低浓度膜；然后，进行热处理，由此扩散掺杂剂以形成高浓度发射极层和低浓度发射极层，并且通过包含扩散剂的金属化合物在高浓度发射极层上形成具有低折射指数的防反射膜并且在低浓度发射极层上形成具有高折射率的防反射膜；然后在高浓度发射极层上形成光接收面电极。

用于制造二次电池或者太阳能电池的这些方法具有以下优点，可以通过使用诸如喷墨系统等的印刷技术制造薄并且扁平的电池。然而，这些二次电池和太阳能电池在包含金属、电解液、使用的燃料等的电极活性物质中包含有害物质(危险物质)和环境污染物，并且还包含稀有元素，并且因此在从其他废物中分离这些电池之后必须进行处置，收集等。这个问题不限于二次电池和太阳能电池，类似问题同样存在于市场上买得到的一次电池和燃料电池。

同时，在生物燃料电池中，本领域技术人员迄今还没有选择使用印刷技术，这可能是由于考虑到保持酶的活性的重要性。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开No.2006-127957

专利文献2：日本专利申请公开No.2010-097946

专利文献3：日本专利申请公开No.2010-109201

发明内容

本发明要解决的问题

如上所述的，用于制造生物燃料电池的方法很复杂。此外，用于生物燃料电池的燃料箱需要根据预期用途的预定尺寸。因此，市场上买得到的生物燃料电池具有预定尺寸、形状、性能等，因此根据预期用途的诸如小型化的变形设计是不容易进行的。

此外，如上所述的，已存在通过使用印刷技术更方便地制作二次电池和太阳能电池的技术。然而，二次电池和太阳能电池，以及现有的一次电池和燃料电池包含金属、有害物质(危险物质)、环境污染物、稀有元素等，因此在这些电池从其他废物中分离之后必须进行处置(disposition)、收集等。因此，尽管制造方法已变得方便，但存在处置方法仍然很复杂的问题。

因此，本技术的主要目的在于提供用于制造氧化还原酶已作为催化剂被固定在负极或者正极中的至少一个电极上的燃料电池，其中，用于制造燃料电池的方法和用于处置燃料电池的方法是容易的，并且也可以容易地进行诸如小型化的变形设计。

问题的解决方案

本发明人在用于制造生物燃料电池的方法和生物燃料电池的结构上进行了深入细致的研究以解决以上提及的问题，并且本发明人通过改变从过去的常识出发的思想倾向，而是关注于在常识上讲在生物燃料电池中不能使用的印刷技术，并且建立新的制造技术，由此完成了本技术。

具体地，本技术首先提供用于制造氧化还原酶已作为催化剂被固定在负极或正极中的至少一个电极上的燃料电池的方法，该方法包括至少进行：

制作电极图案的步骤，其中电极图案是通过使用在能弯曲的非导电片的表面上至少包含导电颗粒的电极材料进行印刷来制作的，以及

制作负极和正极的步骤，其中负极和正极是通过使用预定的氧化还原酶在制作电极图案的步骤中制作的电极图案上进行印刷来制成。

在根据本技术的用于制造燃料电池的方法中，相应的电极是在起到隔膜功能的非导电片上形成的。因此，可通过仅仅修改诸如印刷图案(printingpattern)的设计来根据预期的用途构成各种形式的电池。此外，根据本技术的用于制造燃料电池的方法是即使完全不使用金属也可以制造燃料电池的方法。

在根据本技术的用于制造燃料电池的方法中，还可进一步进行拨水处理，其中拨水处理在没有形成负极和正极的部分上进行。

此外，在根据本技术的制造燃料电池的方法中，还可进一步进行亲水处理，其中亲水处理在制作电极图案的步骤中制作的电极上的要形成负极和正极的部分上进行。

在根据本技术的用于制造燃料电池的方法中，尽管用于配置印刷在非导电片上的电极的方法没有特别限制，但可采用，例如，在制作电极图案的步骤中，电极材料被印刷在非导电片的两个表面上的方法，以及在制作负极和正极的步骤中，预定氧化还原酶被印刷在负极和正极上使得电极通过非导电片彼此面对。

在根据本技术的用于制造燃料电池的方法中，还可以进一步进行折叠的步骤，其中具有通过进行制作电极图案的步骤和制作负极和正极的步骤而在其表面上制成的负极和正极的非导电片被折叠，使得负极和正极通过非导电片彼此面对。

在这种情况下，尽管在折叠步骤中进行的折叠方法没有特别限制，但可采用，例如，在负极和正极已印刷在所述片的上侧的状态下山折(mountain-fold)非导电片的方法，或者在负极和正极已印刷在所述片的上侧的状态下，通过没有进行印刷的非导电片谷折(valley-fold)非导电片的方法等。

在根据本技术的用于制造燃料电池的方法中，还可以进行形成燃料箱的步骤，其中燃料箱通过折叠在其上没有进行印刷的非导电片形成。

然后，本技术提供燃料电池，其中氧化还原酶已作为催化剂被固定在负极或正极中的至少一个电极上，所述至少一个电极已通过至少使用至少包含导电颗粒的电极材料、和氧化还原酶在能弯曲的非导电片的表面上进行印刷，使得负极和正极通过非导电片彼此面对而形成。

根据本技术的燃料电池包括电极通过使用在非导电片的表面上的印刷技术构成的所有电池，并且其具体构造可包括以下实例。

例如，燃料电池可通过在非导电片的两个表面上将负极和正极印刷为通过非导电片彼此面对来构成。

此外，例如，还可以通过折叠电极材料和氧化还原酶已至少印刷在表面上的非导电片使得负极和正极通过非导电片彼此面对来形成。

在根据本技术的燃料电池通过折叠非导电片构成的情况下，折叠方法可根据预期用途自由设计，并且例如，根据本技术的燃料电池可通过在负极和正极已印刷在所述片的上侧的状态下山折非导电片来构成，或者在负极和正极已印刷在所述片的上侧的状态下，通过没有在其上进行印刷的非导电片谷折非导电片来构成。

根据本技术的燃料电池也可以包括通过折叠印刷在其上没有进行的非导电片形成的燃料箱。

此燃料箱可被设计成具有例如这样的构造：燃料箱在不使用时折叠并且在使用时打开。

在根据本技术的燃料电池中被固定在负极上的酶可至少包含氧化酶。

此外，在根据本技术的燃料电池中被固定在负极上的酶也可以至少包含氧化辅酶。

当氧化辅酶结合到固定在负极上的酶中的情况下，还可进一步结合辅酶氧化酶。

此外，除了酶，电子转移介体也可被固定在根据本技术的燃料电池的负极或正极中的至少一个电极上。

根据本技术的燃料电池可优选地用于所有电子装置。具体地，本技术提供使用氧化还原酶已作为催化剂固定在负极或正极中的至少一个电极上的燃料电池的电子装置，其中电极通过至少使用至少包含导电颗粒的电极材料和氧化还原酶在能弯曲的非导电片的表面上进行印刷而形成。

本发明的效果

通过在生物燃料电池中使用本技术，可以实现制造生物燃料电池的方法和处理生物燃料电池的方法的简易化，以及诸如微型化的变形设计的简易化。

附图说明

图1是根据本技术的用于制造燃料电池的方法的流程图。

图2是示意性地示出了根据本技术的用于制造燃料电池的方法的第一示例性实施方式的示意性截面图。

图3是示意性地示出了根据本技术的用于制造燃料电池的方法的第二示例性实施方式的从上面观察的平面示意图，其中图3的(A)是从负极13侧观看制造的燃料电池的示意性平面图，并且图3的(B)是从正极14侧观看制造的燃料电池的示意性平面图。

图4是示意性地示出了根据本技术的用于制造燃料电池的方法的第三示例性实施方式的从上面观察的平面示意图，其中图4的(A)是从负极13侧观看制造的燃料电池的示意性平面图，并且图4的(B)是从正极14侧观看制造的燃料电池的示意性平面图。

图5是示意性地示出了根据本技术的用于制造燃料电池的方法的第四示例性实施方式的从上面观察的平面示意图，其中图5的(A)是从负极13侧观看制造的燃料电池的示意性平面图，并且图5的(B)是从正极14侧观看制造的燃料电池的示意性平面图。

图6是示意性地示出了根据本技术的用于制造燃料电池的方法的第五示例性实施方式的从上面观察的平面示意图，其中图6的(A)是从负极13侧观看制造的燃料电池的示意性平面图。

图7是示出了在根据本技术的用于制造燃料电池的方法中在形成燃料箱的步骤VII中用于形成燃料箱15的方法的实例的示意图。

图8是示出了在根据本技术的用于制造燃料电池的方法中在形成燃料箱的步骤VII中，不同于图7中的用于形成燃料箱15的方法的实例的示意图。

图9是示出了根据本技术的燃料电池1的第一示例性实施方式的示意性截面图。

图10是示出了根据本技术的燃料电池1的第二示例性实施方式的示意性截面图。

图11是示出了根据本技术的燃料电池1的第三示例性实施方式的示意性截面图。

图12是示出了在不使用时，用于保存根据本技术的燃料电池1的方法的实例的示意性透视图。

具体实施方式

以下将参照附图说明用于实施本技术的优选的实施方式。以下说明的示例性实施方式示出了本技术的典型示例性实施方式的实例，并且本技术的范围不应被理解为通过这些实施方式来狭窄地解释。将按照以下示出的顺序来进行说明。

1.用于制造燃料电池的方法

(1)制作电极图案的步骤I

(2)制作负极和正极的步骤II

(3)拨水处理的步骤III

(4)亲水处理的步骤IV

(5)切割的步骤V

(6)折叠的步骤VI

(7)形成燃料箱的步骤VII

2.燃料电池1

(1)非导电片11

(2)电极材料12

(3)负极13

(4)正极14

(5)燃料箱15

(6)负极端子16，正极端子17

(7)质子透过膜18

(8)燃料扩散层19

(9)气液分离膜20

3.电子装置

<1.制造燃料电池的方法>

图1是根据本技术的用于制造燃料电池的方法的流程图。根据本技术的用于制造燃料电池的方法是用于制造以下燃料电池的方法，在该燃料电池中氧化还原酶作为催化剂被固定在负极或正极中的至少一个电极上，该方法至少进行制作电极图案的步骤I和制作负极和正极的步骤II。此外，根据需要，可进行拨水处理的步骤III、亲水处理的步骤IV、折叠的步骤V、形成燃料箱的步骤VI等。以下将详细说明相应的步骤。

(1)制作电极图案的步骤I

制作电极图案的步骤I是通过使用电极材料12在非导电片11的表面上进行印刷来制作电极图案的步骤。作为用于制作电极图案的步骤I中的非导电片，采用能弯曲的非导电片。此外，作为电极材料12，使用至少包含导电颗粒的材料。

作为用于本技术的制作电极图案的步骤I中的非导电片11，可以自由选择和使用所有材料，只要其是非导电的能弯曲片并且还是具有对于燃料等的液体渗透性和气体渗透性的多孔片即可。例如，可采用由基于聚酰胺的纤维、基于聚酯的纤维、基于聚烯烃的纤维、基于纤维素的纤维等形成的无纺布，通过使那些无纺布进行诸如等离子体处理和UV臭氧处理的亲水处理形成的无纺布，诸如玻璃纸的不透明膜等。

作为用于本技术的制作电极图案的步骤I的导电颗粒，可自由选择和使用所有颗粒，只要他们具有导电性并且不会使本技术的效果恶化。例如，可采用导电活性炭、黄金、银、白金、铜、锌、钛、铝、镁、钯、铱、铬以及锰的金属微粒等。在这些之中，在本技术中尤其优选地使用导电活性炭。这是因为导电活性炭在水溶液中是化学稳定的并且是便宜的。

用于本技术的制作电极图案的步骤I中的电极材料12仅仅必须至少包含导电颗粒，但是还可以包含起到所谓粘合料功能的粘合剂、导电辅助剂、有机溶剂等以便可靠地在非导电片11上进行印刷。

作为可以用于本技术的制作电极图案的步骤I中的粘合剂，可自由选择和使用所有粘合剂，只要其起到粘合料的功能并且不使本技术的效果恶化。例如，可采用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯丙烯二烯共聚物(EPDM)、乙基纤维素(EC)、羧甲基纤维素(CMC)、羟基丙基纤维素、丁苯橡胶(SBR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚丁二烯、氟橡胶、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮、聚脂树脂、丙烯酸类树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇等。

作为可用于本技术的制作电极图案的步骤I的导电辅助剂，可根据导电颗粒的种类自由选择和使用所有导电辅助剂，只要其不会使本技术的效果恶化。例如，可采用诸如科琴黑和乙炔黑的导电碳黑、石墨等。在这些之中，本技术中尤其优选地使用科琴黑。这是因为科琴黑具有高导电性。

作为可用于本技术的制作电极图案的步骤I中的溶剂，可根据导电颗粒、粘合剂和导电辅助剂的种类自由选择和使用所有溶剂，只要其不会使本技术的效果恶化即可。例如，可采用萜品醇、十二醇、2-苯氧乙醇、异丙醇、丁醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、碳酸亚丙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二辛酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、苯甲醇、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、4-甲基-戊酮、水等。在这些之中，在本技术中尤其优选地使用4-甲基-2-戊酮和水。这是因为4-甲基-2-戊酮和水具有以下特性：在例如电极组分和催化剂组分(酶)如下文所述地混合和印刷的情况也难以使酶失去活性。此外，4-甲基-2-戊酮和水同样具有以下优点：他们具有低沸点，因此容易被干燥。

在本技术的制作电极图案的步骤I中，非导电片11的表面上的电极材料的印刷图案可根据预期用途自由地设计。例如，如图2中的第一示例性实施方式，电极材料12可被印刷在非导电片的两个表面上使得电极材料通过非导电片11彼此面对。在这种情况下，印刷方法没有特别限制，并且在本技术中可以是在各个表面上进行印刷的方法或者同时在两个表面上进行印刷的方法。

如上所述的，如果电极材料12被印刷在非导电片11的两个表面上使得电极材料12通过非导电片11彼此面对，然后，除制作电极图案的步骤I之外，根据本技术的燃料电池可通过仅进行以下提到的制作负极和正极的步骤II来制造。具体地，因为负极13和正极14可仅通过印刷技术形成为通过非导电片11彼此面对，所以可在短期内非常容易地制造出根据本技术的燃料电池。

作为其他印刷图案(printing pattern)，例如,诸如以下提到的图3中示出的第二示例性实施方式、图4中示出的第三示例性实施方式和图6中示出的第五示例性实施方式等的印刷图案等可以用于制作串联连接的电池，并且例如，诸如以下提到的图5中示出的第四示例性实施方式的印刷图案等可用于制作并联连接的的电池。

作为本技术的制作电极图案的步骤I中的印刷方法，可自由选择和使用现有的印刷方法，只要其不会使本技术的效果恶化即可。例如，可采用丝网印刷、胶板印刷、苯胺印刷(lexography printing)、凹板印刷、喷墨印刷、通过分配器(dispenser)的涂布等。

(2)制作负极和正极的步骤II

制作负极和正极的步骤II是通过使用预定氧化还原酶在制作电极图案的步骤I中制作的电极图案上进行印刷来制作负极13和正极14的步骤。

作为用于制作负极13的酶，可根据使用的燃料的种类自由选择和使用一种或两种以上现有的酶，只要不使本技术的效果恶化即可。例如，在包含糖类的燃料用作燃料的情况下，可以使用通过氧化作用分解糖类的氧化酶。氧化酶的实例可包括葡糖脱氢酶、葡萄糖酸5脱氢酶、葡萄糖酸2脱氢酶、醇脱氢酶、醛还原酶、醛脱氢酶、乳酸脱氢酶、羟基丙酮酸还原酶、甘油酸脱氢酶、甲酸脱氢酶、果糖脱氢酶、半乳糖脱氢酶等。

此外，除氧化酶之外，氧化辅酶和辅酶氧化酶可被固定在负极13上。氧化辅酶的实例可包括烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(以下简称“NAD⁺”)、烟碱酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(以下简称“NADP⁺”)、黄素腺嘌呤二核苷酸(以下简称“FAD⁺”)、吡咯并喹啉醌(以下简称“PQQ2⁺”)等。辅酶氧化酶的实例可包括黄递酶。

此外，除氧化酶和氧化辅酶之外，电子转移介体可被固定在负极13上。这是为了使以上产生的电子顺利地转移至电极。电子转移介体的实例可包括2-氨基-3-羧基-1,4-萘醌(ACNQ)、维生素K3，2-氨基-1,4-萘醌(ANQ)、2-氨基-3-甲基-1,4-萘醌(AMNQ)、2,3-二氨基-1,4-萘醌、蒽醌-1-磺酸、蒽醌-2-磺酸、锇(Os)、钌(Ru)、铁(Fe)、钴(Co)等的金属络合物、诸如苄基紫精的紫精化合物、具有苯醌骨架的化合物、具有烟碱酰胺结构的化合物、具有核黄素结构的化合物、具有核苷酸磷酸结构的化合物等。

作为用于制作正极14的酶，可自由选择和使用一种或两种以上现有的酶，只要该酶具有使用氧作为反应底物的氧化酶活性并且不使本技术的效果恶化即可。可使用例如虫漆酶、胆红素氧化酶、抗坏血酸氧化酶等。

此外，除酶之外，电子转移介体可被固定在正极14上。这是为了使从负极13反馈的电子被顺利地接收。可被固定在正极14上的电子转移介体的种类没有特别限制，并且可根据需要自由选择。例如，ABTS(2，2’-次偶氮基双(3-乙基苯丙噻唑啉(benzoline)-6-磺酸盐))，K₃[Fe(CN)₆]等。

作为本技术的制作负极和正极的步骤II中的印刷方法，可自由选择和使用现有的印刷方法，只要其不使本技术的效果恶化即可。例如，可采用丝网印刷、胶板印刷、苯胺印刷、凹板印刷、喷墨印刷、通过分配器的涂布等。

作为用于本技术的制作负极和正极的步骤II的酶，优选地使用具有耐热性的酶。这是因为，通过使用具有耐热性的酶，可抑制印刷步骤中酶的失活，并且因此可以在常温而不是在低温下进行印刷。

此外，优选地选择可保持酶活性的缓冲剂诸如磷酸盐缓冲剂。这是因为，通过选取可保持酶活性的缓冲剂，可抑制印刷步骤中酶的失活，并且因此可以在常温而不是在低温下进行印刷。

同时，制作负极和正极的步骤II可通过例如将电极组分和催化剂组分(酶)混合并进行印刷来与制作电极图案的步骤I同时进行。

(3)拨水处理的步骤III

拨水处理的步骤III是在没有形成负极13和正极14的部分上进行拨水处理的步骤。尽管这个拨水处理的步骤III在根据本技术的用于制造燃料电池的方法中不是必需的步骤，但优选地进行该步骤以便可靠地进行发电。

在拨水处理的步骤中III，在没有形成非导电片11的电极图案的部分上进行拨水处理。通过在制作电极图案的步骤I中没有形成电极图案的部分上进行拨水处理，通过这种方式，可防止燃料错误地渗透到正极14和漏电，因此有助于改善所制造的燃料电池的性能。

此外，在拨水处理的步骤III中，在具有亲水性的电极材料12被用于制作电极图案的步骤I中的情况下，拨水处理同样可在电极图案上没有形成负极13和正极14的部分上进行。通过在电极图案上没有形成负极13和正极14的部分上进行拨水处理，通过这种方式，可防止漏电等，因此有助于改善所制造的燃料电池的性能。

作为在拨水处理的步骤III中进行拨水处理的方法，可自由选择和进行现有的方法，只要其不使本技术的效果恶化即可。实例可包括通过涂布拨水剂的方法。

作为可用于本技术中的防水剂，可自由选择和使用现有拨水剂的一个种或两种以上，只要其不使本技术的效果恶化即可。可使用，例如，硅油、的氟涂层剂，在氟涂层剂中诸如聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基烷烃(PFA)、四氟乙烯丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)以及聚氟乙烯(PVF)的基于氟的聚合物溶解在有机溶剂中。

涂布拨水剂的方法也没有特别限制，并且可选择和使用现有的方法，只要其不使本技术的效果恶化即可。实例可包括通过使用与制作电极图案的步骤I中一样的印刷技术和与制作负极和正极的步骤II中一样的印刷技术来涂布拨水剂的方法。在这种情况下印刷方法也没有不特别限制，并且可自由选择和进行现有的印刷方法。例如，可采用丝网印刷、胶板印刷、苯胺印刷、凹板印刷、喷墨印刷、通过分配器的涂布等。

拨水处理的步骤III的时间没有特别限制，只要在制作电极图案的步骤I进行之后即可。该步骤可在制作电极图案的步骤I之后立即进行，或者在制作负极和正极的步骤II进行之后立即进行。可选地，还可以在以下提到的亲水处理的步骤IV进行之后进行。

(4)亲水处理的步骤IV

亲水处理的步骤IV是在制作电极图案的步骤I中制作的电极图案上要形成负极13和正极14的部分上进行亲水处理的步骤。尽管亲水处理IV的步骤不是根据本技术的用于制造燃料电池的方法中的必需步骤，但优选地进行这个步骤以便可靠地固定在制作负极和正极的步骤II中构成负极13和正极14的酶。在用于制作电极图案的步骤I中的电极材料12是疏水的情况下，优选地进行这个步骤。

作为在亲水处理的步骤IV中进行亲水处理的方法，可自由选择和使用现有的方法，只要其不使本技术的效果恶化即可。实例可包括涂布亲水剂的方法、等离子体处理、UV臭氧处理等。

在使用亲水剂的情况下，作为可用于本技术的亲水剂，可自由选择和使用一种或两种以上现有的亲水剂，只要其不使本技术的效果恶化即可。例如，可使用甲醇等。

涂布亲水剂的方法也没有特别限制，并且可选择和使用现有的方法，只要其不使本技术的效果恶化即可。实例可包括通过使用与制作电极图案的步骤I、制作负极和正极的步骤II和亲水处理的步骤III一样的印刷技术等涂布亲水剂的方法。在这种情况下印刷方法也没有特别限制，并且可自由选择和进行现有的印刷方法。例如，可采用丝网印刷、胶板印刷、苯胺印刷、凹板印刷、喷墨印刷、通过分配器的涂布等。

尽管必须在制作电极图案的步骤I进行之后并且在制作负极和正极的步骤II进行之前进行亲水处理的步骤IV，但是与疏水化处理步骤III的顺序是自由的。亲水处理的步骤IV可在疏水化处理的步骤III进行之后进行，或者亲水处理的步骤IV可在疏水化处理的步骤III进行之前进行。

(5)切割的步骤V

切割的步骤V是将非导电片11切割成需要的尺寸或形状的步骤。尽管这个切割步骤V在根据本技术的用于制造燃料电池的方法，例如，以下将提到的图4中示出的第三示例性实施方式、图5中示出的第四示例性实施方式和图6中示出的第五示例性实施方式等中不是必需的步骤，但是在制作电极图案的步骤I或制作负极和正极的步骤II中同时印刷多个电极的情况下进行该步骤。

切割的步骤V可在以下提到的折叠步骤VI进行之前的任何时间进行。例如，也可以在首先将非导电片11切割成期望尺寸或形状之后进行相应的步骤。然而，考虑到改善生产方法的效率，优选地在如上所述的制作电极图案的步骤I和制作负极和正极的步骤II中一次性印刷多个电极之后进行切割的步骤V。

(6)折叠的步骤VI

折叠的步骤VI是将在通过制作电极图案的步骤I和制作负极和正极的步骤II在表面上形成了负极13和正极14的非导电片11折叠为负极13和正极14通过非导电片11彼此面对的步骤。

尽管这个折叠步骤VI在根据本技术的用于制造燃料电池的方法中不是必需的步骤，但是，例如，除了如以上提及的图2中示出的第一示例性实施方式中在非导电片11的两个表面上形成相应电极的情况之外，在如图3中示出的第二示例性实施方式、图4中示出的第三示例性实施方式、图5中示出的第四示例性实施方式、以及图6中示出的第五示例性实施方式中在非导电片11的一个表面上形成相应的电极的情况下，负极13和正极14可通过进行这个折叠步骤VI经由非导电片11彼此面对。

以下将说明折叠步骤VI的具体实例。

图3是示意性地示出了根据本技术的用于制造燃料电池的方法的第二示例性实施方式的从上面观察的平面示意图，其中图3(A)是从负极13侧观看制造的燃料电池的示意性平面图，并且图3(B)是从正极14侧观看制造的燃料电池的示意性平面图。第二示例性实施方式是用于制造两个各自由负极13和正极14构成的电极串联连接的燃料电池的示例性实施方式。

在第二示例性实施方式中，非导电片11在负极13和正极14被印刷在片的上侧的状态下被山折，由此允许负极13和正极14通过非导电片11彼此面对。

同时，尽管，在第二示例性实施方式中折叠步骤VI进行之后，负极端子16被连接至一种电极的负极13并且正极端子17被连接至另一种电极的正极14，但根据本技术负极端子16和正极端子17对于燃料电池不是必需的，并且可以连接要使用的电子装置的相应端子或者在使用燃料电池时连接市场上买得到的端子。

图4是示意性地示出了根据本技术的用于制造燃料电池的方法的第三示例性实施方式的从上面观察的平面示意图，其中图4(A)是从负极13侧观看制造的燃料电池的示意性平面图，并且图4(B)是从正极14侧观看制造的燃料电池的示意性平面图。这个第三示例性实施方式是用于制造如上文中提到的第二示例性实施方式中各自由负极13和正极14形成的两个电极串联连接的燃料电池的示例性实施方式，但与第二示例性实施方式的不同之处在于进行切割步骤V。

在第三示例性实施方式中，如上文中提到的第二示例性实施方式，非导电片11在负极13和正极14被印刷在薄片的上面的状态下被山折，由此允许负极13和正极14通过非导电片11彼此面对。

同时，尽管如第二示例性实施方式中那样，在第三示例性实施方式中折叠步骤VI进行之后负极端子16被连接至一种电极的负极13并且正极端子17被连接至另一种电极的正极14，但负极端子16和正极端子17对于根据本技术的燃料电池不是必需的，并且可以连接要使用的电子装置中的相应端子，或者可以在使用燃料电池时连接到市场上买得到的可拆卸的端子来使用燃料电池。

此外，尽管，在第三示例性实施方式中折叠步骤VI进行之后，一种电极的负极13和另一种电极的正极14通过使用导电材料12’连接，但这个导电材料12’对于根据本技术的燃料电池不是必需的。例如，如上文中提到的第二示例性实施方式那样，也可以将电极材料12的印刷图案设计为一种电极的负极13和另一种电极的正极14在进行制作电极图案的步骤I中被连接，或者可以在使用燃料电池时通过连接市场上买得到的可拆卸的导电材料12’来使用燃料电池。

图5是示意性地示出了根据本技术的用于制造燃料电池的方法的第四示例性实施方式的从上面观察的平面示意图，其中图5(A)是从负极13侧观看制造的燃料电池的示意性平面图，并且图5(B)是从正极14侧观看制造的燃料电池的示意性平面图。这个第四示例性实施方式是用于制造两个分别由负极13和正极14形成的电极并联连接的燃料电池的示例性实施方式。

在第四示例性实施方式中，如上文中提到的第二示例性实施方式和第三示例性实施方式那样，非导电片11在负极13和正极14被印刷在片的上侧的状态下被山折，由此允许负极13和正极14通过非导电片11彼此面对。

同时，尽管，在第四示例性实施方式中折叠步骤VI进行之后，负极端子16和正极端子17被连接至并联连接的电极图案，但负极端子16和正极端子17对于根据本技术的燃料电池不是必需的，并且可以连接要使用的电子装置的相应端子，或者可以在使用燃料电池时通过连接市场上买得到的可拆卸的端子来使用燃料电池。

图6是示意性地示出了根据本技术的用于制造燃料电池的方法的第五示例性实施方式的从上面观察的平面示意图，其中图6(A)是从负极13侧观看制造的燃料电池的示意性平面图。第五示例性实施方式是用于制造以下燃料电池的示例性实施方式：两个分别由负极13和正极14形成的电极如上文中提到的第二示例性实施方式和第三示例性实施方式是串联连接的。

在第五示例性实施方式中，非导电片11在在片的上侧印刷有负极13和正极14的状态下通过在其上没有进行印刷的非导电片11’被谷折，由此允许负极13和正极14通过非导电片11彼此面对。这时，两个各自由负极13和正极14形成的电极被串联连接的燃料电池可通过将非导电片11折叠为连接至一种电极的负极13的电极图案a和连接至另一种电极的正极14的电极图案b相接触来制造。

在第五示例性实施方式中，插入负极13和正极14之间的非导电片11’可以与负极13和正极14印刷在其上的非导电片11相同，或者可以是由其他材料形成的非导电片。

同时，尽管，在第五示例性实施方式中进行的折叠步骤VI中，负极端子16被连接至一种电极的负极13并且正极端子17被连接至另一种电极的正极14，但负极端子16和正极端子17对于根据本技术的燃料电池不是必要的。例如，可以连接要使用的电子装置的相应端子，或者可以在使用燃料电池时通过连接市场上买得到的可拆卸的端子来使用燃料电池。

(7)形成燃料箱的步骤VII

形成燃料箱的步骤VII是通过将没有在其上进行印刷的非导电片11’折叠形成燃料箱的步骤。尽管形成燃料箱的步骤VII在根据本技术的用于制造燃料电池的方法中不是必需的步骤，优选地进行这个步骤以便实现制造的燃料电池的进一步小型化。

在形成燃料箱的步骤VII中，作为要使用的非导电片11’，可以使用与负极13和正极14印刷在其上的非导电片11相同的非导电片，或者可以使用由其他材料形成的非导电片。

此外，作为用于形成燃料箱的步骤VII中的非导电片11’，可以使用没有在其上进行印刷的新的非导电片11’，或者可以使用在制作电极图案的步骤I和制作负极和正极的步骤II中没有进行印刷的部分。

在形成燃料箱VII的步骤中，折叠非导电片11’的方法不受特别限制，并且可自由设计燃料箱，只要其可以被折叠为可存储燃料的形状即可。例如，燃料箱15可被构成如图7所示的盒状形状或者构成如图8所示的袋状形状。

<2.燃料电池>

图9是示出了根据本技术的燃料电池1的第一示例性实施方式的示意性截面图。根据本技术的燃料电池1是其中氧化还原酶作为催化剂被固定在负极或正极中的至少一个电极上的燃料电池，并且是至少由非导电片11、电极材料12、负极13以及正极14构成的。此外，根据需要，根据本技术的燃料电池1还可以包括燃料箱15、负极端子16、正极端子17、质子透过膜18、燃料扩散层19以及气液分离膜20。

根据本技术的燃料电池1的特征在于负极13和正极14通过至少使用至少包含导电颗粒的电极材料12和氧化还原酶在非导电片11的表面上形成。同时，用于构成相应电极的图案的方法、印刷方法等与用于制造上述燃料电池的方法中的那些相同，并且因此这里省去其说明。以下将分别详细说明相应的构造。

(1)非导电片11

在根据本技术的燃料电池1中，非导电片11起到将负极13和正极14电分离的隔膜的功能。作为用于根据本技术的燃料电池1的非导电片11，可以自由选择和使用所有材料，只要其是非导电的能弯曲的薄片，并且不使本技术的效果恶化即可。因为非导电片11的具体实例与用于制造上述的燃料电池的方法中的那些相同，所以这里省去其说明。

(2)电极材料12

用于根据本技术的燃料电池1的电极材料12至少包含导电颗粒。作为用于根据本技术的燃料电池1的导电颗粒，可自由选择和使用所有颗粒，只要他们具有导电性并且不使本技术的效果恶化即可。因为导电颗粒的具体实例与用于制造上述的燃料电池的方法中的那些相同，所以这里省去其说明。

尽管用于根据本技术的燃料电池1的电极材料12仅仅必须至少包含导电颗粒，但是也可以结合，例如，起到所谓的粘合料的功能的粘合剂、导电辅助剂、有机溶剂等，以便在非导电片11上可靠地进行印刷。因为结合剂、导电辅助剂以及有机溶剂的具体实例与用于制造上述的燃料电池的方法中的那些相同，所以这里省去其说明。

(3)负极13

在根据本技术的燃料电池1中，负极13是通过使用预定酶在已印刷在非导电片11的表面上的电极材料12上进行印刷构成的。作为用于制作负极13的酶，可根据使用的燃料的种类自由选择和使用一种或两种以上现有的氧化酶，只要其不使本技术的效果恶化即可。因为氧化酶的具体实例与用于制造上述的燃料电池的方法中的那些相同，所以这里省去其说明。

除氧化酶之外，根据需要，氧化辅酶、辅酶氧化酶、电子转移介体等也可以被固定在根据本技术的燃料电池1的负极13上。因为氧化辅酶、辅酶氧化酶、电子转移介体等的具体实例与用于制造上述燃料电池的方法相同，所以这里省去其说明。

(4)正极14

在根据本技术的燃料电池1中，正极14是通过使用预定酶在已印刷在非导电片11的表面上的电极材料12上进行印刷构成的。作为用于制作正极14的酶，可自由选择和使用一种或两种以上现有的酶，只要其是使用氧作为反应底物的具有氧化酶活性的酶并且不使本技术的效果恶化即可。因为酶的具体实例与用于制造上述的燃料电池的方法中的那些相同，所以这里省去其说明。

除酶之外，电子转移介体等也可以根据需要被固定在根据本技术的燃料电池1的正极14上。因为电子转移介体等的具体实例与用于制造上述燃料电池的方法相同，所以这里省去其说明。

在根据本技术的燃料电池1中，燃料电池形成为负极13和正极14通过非导电片11彼此面对。形成方法不受特别限制并且可以自由设计，只要负极13和正极14可形成为通过非导电片11彼此面对即可。例如，如图9中示出的第一示例性实施方式，燃料电池可形成为负极13和正极14通过非导电片11彼此面对，这样的负极13正极14是通过以下方法形成：在非导电片11的两个表面上将电极材料12印刷为电极材料12通过非导电片11彼此面对，并且进一步将用于负极13的酶印刷在一个表面上的电极材料12上并且将用于正极14的酶印刷在另一个表面上的电极材料12上。

此外，作为另一个方法，如图10中示出的第二示例性实施方式和图11中示出的第三示例性实施方式，燃料电池可以通过折叠至少在表面上印刷有电极材料12和氧化还原酶的非导电片11形成，使得负极13和正极14通过非导电片11彼此面对。

更加具体地讲，图10中示出的第二示例性实施方式是以下实例，其中燃料电池在负极13和正极14被印刷在片的上侧的状态下通过山折形成，使得负极13和正极14通过非导电片11彼此面对(参见图3、图4和图5中示出的制造燃料电池的方法)。

另一方面，图11示出的第三示例性实施方式是以下实例，其中燃料电池在负极13和正极14被印刷在片的上侧的状态下，通过没有进行印刷的非导电片11’谷折形成，使得负极13和正极14通过非导电片11彼此面对(参见图6中示出的制造燃料电池的方法)。

在根据本技术的燃料电池1中，电能通过进行以下一系列的反应产生：电子通过负极13上的燃料的氧化反应被释放、电子被转移至正极14、以及通过使用电子和的外部提供的氧在正极14上进行还原反应。

在根据本技术的燃料电池1中，电极(负极13，正极14)的数量不受特别限制。电极的数量(负极13，正极14)可根据必要的电能的量自由设计和修改。

此外，在形成多个电极(负极13，正极14)的情况下，用于连接电极的方法同样不受特别限制，并且可根据需要的电能的量采用串联和并联中的任意一种。同时，因为串联的具体实例与上述图3、图4和图6中示出的用于制造燃料电池的方法相同，并且并联的具体实例与图5中示出的用于制造燃料电池的方法相同，所以这里省去其说明。

(5)燃料箱15

根据本技术的燃料电池1可根据需要包括燃料箱15。燃料箱15对于根据本技术的燃料电池1不是必需的构造，并且也可使用具有能存储市场上买得到的燃料的形状的燃料箱，使用时附加该燃料箱。

此外，燃料箱15可预先包括在根据本技术的燃料电池1中，或者可以将燃料箱设计为可拆卸的形状使得其在不使用时处于卸下状态并且在使用时被附加。

尽管燃料箱15可通过使用任意材料自由设计，只要其具有可存储燃料的形状即可，但在本技术中燃料箱15可通过折叠在其上没有进行印刷的非导电片11’来形成。

在生物燃料电池中，发电单元可根据设计被设计成非常薄的，然而不管燃料存在或者不存在燃料箱总是需要大的空间，这就使得生物燃料电池的尺寸增加了。尽管对于小型化的电池可以使用薄的和小的燃料箱，但引起的问题是在具有小体积的燃料箱中燃料在短期内被消耗，并且因此必须频繁地提供燃料。

然而，通过如根据本技术的燃料电池1中那样折叠非导电片’形成燃料箱15可有助于电池的进一步小型化。

特别地，如果燃料箱15被设计为燃料箱在不使用时折叠并且在使用时打开，可以在不使用时压缩存储燃料箱并且在使用时可以仅通过打开非导电片11’形成具有根据预期用途的容积的燃料箱15。通过形成这样的结构，根据本技术的燃料电池1在诸如灾难和紧急情形的非常情况下可以用作非常有效的电池。

因此，燃料箱15可通过折叠非导电片11’构成的原因是根据本技术的燃料电池1可如下文所述那样使用普通的高安全性饮料作为燃料。例如，常规燃料电池使用气体、或挥发性高的甲醇，并且因此必需坚持设计燃料箱，使得燃料箱可以完全密封并且防止有害燃料的泄漏。

作为用于形成根据本技术的燃料电池1的燃料箱15的非导电片11’，可以使用与负极13和正极14印刷在其上的非导电片11相同的非导电片，或者可以使用由其他材料形成的非导电片。

此外，作为用于形成根据本技术的燃料电池1的燃料箱15的非导电片11’，可以使用没有在其上进行印刷的非导电片11’，或者可以使用非导电片11的没有印刷负极13和正极14的部分。

在根据本技术的燃料电池1的燃料箱中15，对于折叠非导电片11’的方法不受特别限制，并且可自由设计非导电片，只要其可以被折叠成可存储燃料的形状即可。例如，燃料箱15可被构成如上述图7所示的盒状形状或者构成如上述图8所示的袋状形状。

(6)负极端子16和正极端子17

根据本技术的燃料电池1可包括负极端子16和/或正极端子17。负极端子16和正极端子17在根据本技术的燃料电池1中不是必需的构造，并且例如，也可以连接要使用的电子装置的相应端子，或者可以在使用燃料电池时通过连接市场上买得到的可拆卸的端子来使用。

可以用于根据本技术的燃料电池1的负极端子16和正极端子17可通过使用所有已知材料来构成。材料不受特别限制，只要是可电连接至外部的材料即可，可使用，例如，诸如Pt、Ag、Au、Ru、Rh、Os、Nb、Mo、In、Ir、Zn、Mn、Fe、Co、Ti、V、Cr、Pd、Re、Ta、W、Zr、Ge、及Hf的金属，诸如镍铝合金、黄铜、杜拉铝、青铜、尼克林高阻合金(nickelin)、铂铑合金、海皮考合金(hiperco)、坡莫合金、波明德合金(permendur)、德银(German silver)及磷青铜的合金，诸如聚乙炔的导电聚合物，诸如石墨和炭黑的碳材料，诸如HfB2、NbB、CrB₂及B₄C的硼化物，诸如TiN和ZrN的氮化物，诸如VSi₂、NbSi₂、MoSi₂及TaSi₂的硅化物，以及其复合材料等。

(7)质子透过膜18

在根据本技术的燃料电池1中，必须允许负极13和正极14之间的质子的透过。为了允许质子的透过，尽管可以在负极13和正极14之间设置质子透过膜18，但在本技术中可以通过使用水作为介质利用非导电片11的液体渗透性允许质子的透过。这时，组合使用缓冲物质以保持pH。通过使用以下方法缓冲物质可用于负极13和正极14之间的质子的传导，所述方法包括将缓冲物质预先放入燃料F中的方法、将缓冲物质预先放入燃料箱15、以下提到的燃料扩散层19等的方法、将非导电片11预先浸透缓冲物质的方法等。

作为可以用于根据本技术的燃料电池1的缓冲物质，可自由选择和使用所有缓冲物质，只要他们不使本技术的效果恶化即可。实例可包括由磷酸二氢钠(NaH₂PO₄)、磷酸二氢钾(KH₂PO₄)等形成的二氢磷酸盐离子(H₂PO₄-)、2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇(缩写：tris)、2-(N-吗啉代)乙磺酸(MES)、卡可基酸、碳酸(H₂CO₃)、氢柠檬酸盐离子、N-(2-乙酰氨基)亚氨基二乙酸(ADA)、哌嗪-N,N’-双(2-乙磺酸)(PIPES)、N-(2-乙酰氨基)-2-氨基乙磺酸(ACES)、3-(N-吗啉代)丙磺酸(MOPS)、N-2-羟乙基哌嗪-N’-2-乙磺酸(HEPES)、N-2-羟乙基哌嗪-N’-3-丙磺酸(HEPPS)、N-[三(羟甲基)甲基]甘氨酸(缩写：tricine)、双甘氨肽、N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸(缩写：bicine)、咪唑、三唑、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、包含诸如咪唑衍生物(组氨酸、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、2-乙基咪唑、乙基咪唑-2-羧酸酯、咪唑-2-甲醛(carboxyaldehyde)、咪唑-4-羧酸、咪唑-4,5-二羧酸、咪唑-1-基-乙酸、2-乙酰基苯并咪唑、1-乙酰基咪唑、N-乙酰基咪唑、2-氨基苯并咪唑、N-(3-氨丙基)咪唑、5-氨基-2(三氟甲基)苯并咪唑、4-氮杂苯并咪唑、4-氮杂-2-巯基苯并咪唑、苯并咪唑、1-苄基咪唑、1-丁基咪唑)的咪唑环的化合物等。

(8)燃料扩散层19

根据本技术的燃料电池1可包括燃料扩散层19。尽管此燃料扩散层19对于根据本技术的燃料电池1不是必需的构造，但优选包括此结构以便将燃料可靠地并正确地提供至负极13，并且允许调整燃料供给的速率和量。

燃料扩散层19的构造不受特别限制，只要其可将燃料扩散以提供燃料至负极13即可。例如，燃料扩散层可通过使用诸如纸张、织物、流道、聚合物以及亲水涂料的材料构成。更具体地，燃料扩散层可通过使用以下的材料构成，所述材料包括棉花、大麻、毛线(wool)、丝绸、天丝棉(Tencel)、铜氨纤维(cupra)、人造丝、高湿模量粘胶纤维(polynosic)、醋酯纤维、三醋酯纤维、普罗米克斯、尼龙、聚酯、腈纶(acrylic)、聚胺脂等的织物，亲水化碳纤维材料，诸如明胶、胶原凝胶、酪素、琼胶、淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、以及右旋糖酐的亲水聚合物，以及诸如二氧化钛涂膜的亲水涂层剂。

(9)气液分离膜20

根据本技术的燃料电池1还可以包括气液分离膜20。尽管此气液分离膜20对于根据本技术的燃料电池1不是必需的构造，但优选包括该气液分离膜以便将空气中的氧气可靠地提供至正极14以平稳地促进正极14中的还原反应。

气液分离膜20的构造不受特别限制，只要来自空气的氧可供应至正极14即可。例如，可以通过使用诸如聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏氟乙烯(PVDF)的材料来构成。

根据以上说明的本技术供应至燃料电池1的燃料F的种类不受特别限制，并且可以提供所有已知的用于燃料电池的燃料。例如，可以使用蛋白质、脂肪酸、糖类或者其他化合物。在这些之中，从以下方面来看糖类是尤其优选的：从食物、或其残渣、发酵产品或生物产量(biomass)获得的容易性、成本、通用性、安全性以及处理的容易性等。

此外，也可以使用人体可以吃的或者喝的，或接触的燃料。例如，可以使用诸如果汁、运动饮料、糖水和含酒饮料等饮料，诸如润肤液的化妆品。具体地，日常生活摄取的饮料、化妆品等等可被作为用于根据本技术的燃料电池1的燃料。因此，如果使用人体能吃或喝的或者能接触的燃料，就不仅提供了安全性而且还具有可以在任意位置提供任意燃料的优点。

因为根据本技术的燃料电池1可通过仅使用如上所述的印刷技术来制造电池，所以可以实现电池的小型化和设计的容易修改。特别地，因为根据本技术的燃料电池1具有片状形状，例如，如图12所示，当不使用时还可以通过缠绕来储存燃料电池，并且可以根据预期的电能量或形状通过仅切割需要使用的量来使用燃料电池。

此外，在迄今市场上买得到的所有电池中，尺寸、形状、性能等都是已经确定的，并且因此使用者根据预期用途设计或修改电池的尺寸、形状、性能等是不可能的。然而，因为根据本技术的燃料电池1也可以通过使用用于家庭使用的喷墨打印机等来制造，所以使用者自己可以根据预期用途来设计，例如，在个人计算机上，由此制作出具有期望的尺寸、形状和性能的燃料电池1。

因此，根据本技术的燃料电池1可增加娱乐特性，即使用者自己可以自由制作电池。此外，也可以预期通过提供燃料电池作为试验研究材料或者用于制作电池的成套工具可对教育领域做出贡献。

此外，根据本技术的燃料电池1可以在没有使用金属的情况下制造出必需的构造。因此，环境上的负荷低于常规电池的负荷，并且燃料电池在使用之后可以无需隔离地作为易燃材料处置。

<3.电子装置>

通过利用生产方法和处置方法的容易性、诸如微型化的设计修改的容易性等根据本技术的燃料电池1可优选地用于所有已知的电子装置。

电子装置的结构、功能等不受特别限制，只要至少可以使用根据本技术的燃料电池即可，并且电子装置包括电动操作的所有装置。实例可包括，诸如移动电话、移动装置、机器人、个人计算机、游戏装置、车载装置、家用电子产品以及工业制品的电子装置，诸如汽车、两轮车辆、飞行器、火箭以及字宙飞船的运动体，以及诸如检查装置、起搏器的电源和包括生物传感器的体内装置的电源的医疗器材，诸如被配置为分解生垃圾以生成电能的系统的发电系统和废热发电系统等。

此外，本技术还可以具有以下构造。

(1)一种用于制造燃料电池的方法，所述燃料电池中氧化还原酶已作为催化剂被固定在负极或正极中的至少一个电极上的燃料电池，该方法包括至少进行

制作电极图案的步骤，其中在能弯曲的非导电片的表面上通过使用至少包含导电颗粒的电极材料进行印刷来制作电极图案，以及

制作负极和正极的步骤，其中通过使用预定的氧化还原酶在制作电极图案的步骤中制作的电极图案上进行印刷来制成负极和正极。

(2)根据(1)所述的用于制造燃料电池的方法，还包括进行拨水处理的步骤，其中在不形成负极和正极的部分上进行拨水处理。

(3)根据(1)或(2)所述的用于制造燃料电池的方法，还包括进行亲水处理的步骤，其中在制作电极图案的步骤中制作的电极图案上要形成负极和正极的部分上进行亲水处理。

(4)根据(1)至(3)的任一项所述的用于制造燃料电池的方法，其中

在制作电极图案的步骤中，电极材料被印刷在非导电片的两个表面上，并且

在制作负极和正极的步骤中，预定的氧化还原酶在电极图案上被印刷为负极和正极通过非导电片彼此面对。

(5)根据(1)至(3)的任一项所述的用于制造燃料电池的方法，还包括进行折叠的步骤，其中，具有已通过经受制作电极图案的步骤和制作负极和正极的步骤在其表面上形成的负极和正极的非导电片被折叠为负极和正极通过非导电片彼此面对。

(6)根据(5)所述的用于制造燃料电池的方法，其中，在折叠步骤中，非导电片在负极和正极被印刷在薄片的上侧的状态下被山折。

(7)根据(5)所述的用于制造燃料电池的方法，其中，在折叠步骤中，非导电片在负极和正极在负极和正极被印刷在薄片的上侧上的状态下，通过没有在其上进行印刷的非导电片谷折。

(8)根据(1)至(7)的任一项所述的用于制造燃料电池的方法，还包括，进行形成燃料箱的步骤，其中通过折叠在其上没有进行印刷的非导电片形成燃料箱。

(9)一种燃料电池，在所述燃料电池中氧化还原酶作为催化剂被固定在负极或正极中的至少一个上，所述负极和所述正极至少通过使用至少包含导电颗粒的电极材料和氧化还原酶在能弯曲的非导电片的表面上进行印刷形成，使得负极和正极通过非导电片彼此面对。

(10)根据(9)所述的燃料电池，其中，负极和正极被印刷在非导电片的两个表面上，以便通过非导电片彼此面对。

(11)根据(9)所述的燃料电池，其通过将至少在其表面上印刷了电极材料和氧化还原酶的非导电片折叠为所述负极和所述正极通过所述非导电片彼此面对而形成。

(12)根据(11)所述的燃料电池，其中，非导电片在负极和正极被印刷在该片的上侧上的状态下被山折。

(13)根据(11)所述的燃料电池，其中，非导电片在负极和正极在负极和正极被印刷在薄片的上侧上的状态下，通过没有在其上进行印刷的非导电片被谷折。

(14)根据(9)至(13)的任一项所述的燃料电池，其中，燃料箱通过折叠在其上没有进行印刷的非导电片形成。

(15)根据(14)所述的燃料电池，其中，在不使用时燃料箱被折叠并且在使用时燃料箱被打开。

(16)根据(9)至(15)的任一项所述的燃料电池，其中，被固定在负极上的酶至少包含氧化酶。

(17)根据(9)至(16)的任一项所述的燃料电池，其中，被固定在负极上的酶至少包含氧化辅酶。

(18)根据(17)所述的燃料电池，其中，被固定负极上的酶至少包含辅酶氧化酶。

(19)根据(9)至(18)的任一项所述的燃料电池，其中，电子转移介体被固定在负极或正极的至少一个电极上。

(20)一种电子装置，其使用氧化还原酶已作为催化剂固定在负极或正极中的至少一个电极上的燃料电池，其中电极通过至少使用至少包含导电颗粒的电极材料和氧化还原酶在能弯曲的非导电片的表面上进行印刷形成。

工业实用性

根据本技术用于制造燃料电池的方法是非常方便的方法，并且制造出的燃料电池1可以被方便地处置，并且诸如小型化的其设计修改也是容易的。因此，该方法可被实现为用于所有电子装置的电源。

此外，如果日常生活摄取的饮料，化妆品等被用作燃料，那么在任何地方都可以根据需要提供燃料。因此，可以作为停止供给电能时(诸如自然灾害时)的电源。

此外，如果人体可以吃或喝或接触的燃料被用作燃料，那么燃料电池可以在不考虑燃料泄漏等的情况下设计成自由结构。因此，可以使用根据本技术的燃料电池增加娱乐特性，或者增加电子装置的视觉和美学效果。

参考标号列表

I制作电极图案的步骤      II制作负极和正极的步骤

III拨水处理步骤          IV亲水处理步骤

V切割步骤                VI折叠步骤

VII形成燃料箱的步骤      1燃料电池

11，11’非导电片         12电极材料

13负极                   14正极

15燃料箱                 16负极端子

17正极端子               18质子透过薄膜

19燃料扩散层             20气液分离膜

F燃料

Claims (20)

1.一种用于制造燃料电池的方法，所述燃料电池中氧化还原酶作为催化剂被固定在负极或正极中的至少一个电极上，所述方法包括至少进行：

制作电极图案的步骤，其中，通过在能弯曲的非导电片的表面上使用至少包含导电颗粒的电极材料进行印刷来制作电极图案，以及

制作负极和正极的步骤，其中，通过使用预定的氧化还原酶在所述制作电极图案的步骤中制作的电极图案上进行印刷来制成负极和正极。

2.根据权利要求1所述的用于制造燃料电池的方法，还包括，进行拨水处理的步骤，其中，在不形成所述负极和所述正极的部分上进行拨水处理。

3.根据权利要求1所述的用于制造燃料电池的方法，还包括，进行亲水处理的步骤，其中，在所述制作电极图案的步骤中制作的所述电极图案上的要形成所述负极和所述正极的部分上进行亲水处理。

4.根据权利要求1所述的用于制造燃料电池的方法，其中，

在所述制作电极图案的步骤中，所述电极材料被印刷在所述非导电片的两个表面上，并且

在所述制作负极和正极的步骤中，在所述电极图案上印刷所述预定的氧化还原酶使得所述负极和所述正极通过所述非导电片彼此面对。

5.根据权利要求1所述的用于制造燃料电池的方法，还包括，进行折叠的步骤，其中，将具有通过进行所述制作电极图案的步骤和所述制作负极和正极的步骤而在其表面上形成的所述负极和所述正极的所述非导电片折叠，使得所述负极和所述正极通过所述非导电片彼此面对。

6.根据权利要求5所述的用于制造燃料电池的方法，其中，在所述折叠步骤中，所述非导电片在所述负极和所述正极已被印刷在所述片的上侧的状态下被山折。

7.根据权利要求5所述的用于制造燃料电池的方法，其中，在所述折叠步骤中，所述非导电片在所述负极和所述正极已被印刷在所述片的上侧的状态下，通过没有在其上进行印刷的非导电片而被谷折。

8.根据权利要求1所述的用于制造燃料电池的方法，还包括，进行形成燃料箱的步骤，其中通过折叠没有进行印刷的非导电片形成燃料箱。

9.一种燃料电池，在所述燃料电池中氧化还原酶作为催化剂被固定在负极或正极中的至少一个电极上，其中，所述负极和所述正极通过至少使用至少包含导电颗粒的电极材料以及所述氧化还原酶在能弯曲的非导电片的表面上进行印刷而形成，使得所述负极和所述正极通过所述非导电片彼此面对。

10.根据权利要求9所述的燃料电池，其中，所述负极和所述正极被印刷在所述非导电片的两个表面上以便通过所述非导电片彼此面对。

11.根据权利要求9所述的燃料电池，其通过将至少在其表面上印刷了所述电极材料和所述氧化还原酶的所述非导电片折叠使得所述负极和所述正极通过所述非导电片彼此面对而形成。

12.根据权利要求11所述的燃料电池，其中，所述非导电片在所述负极和所述正极被印刷在所述片的上侧上的状态下被山折。

13.根据权利要求11所述的燃料电池，其中，所述非导电片在所述负极和所述正极被印刷在所述片的上侧的状态下，通过没有进行印刷的非导电片而被谷折。

14.根据权利要求9所述的燃料电池，其中，燃料箱通过折叠没有进行印刷的非导电片而形成。

15.根据权利要求14所述的燃料电池，其中，在不使用时所述燃料箱被折叠并且在使用时所述燃料箱被打开。

16.根据权利要求9所述的燃料电池，其中，固定在所述负极上的所述酶至少包含氧化酶。

17.根据权利要求9所述的燃料电池，其中，固定在所述负极上的所述酶至少包含氧化辅酶。

18.根据权利要求17所述的燃料电池，其中，固定在所述负极上的所述酶至少包含辅酶氧化酶。

19.根据权利要求9所述的燃料电池，其中，电子转移介体被固定在所述负极或所述正极中的至少一个电极上。

20.一种电子装置，其使用氧化还原酶已作为催化剂固定在负极或正极中的至少一个电极上的燃料电池，其中所述电极通过至少使用至少包含导电颗粒的电极材料、和所述氧化还原酶在能弯曲的非导电片的表面上进行印刷而形成。

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