JP2002544650A - 燃料電池システムおよびこのようなシステムに対する燃料電池 - Google Patents

燃料電池システムおよびこのようなシステムに対する燃料電池

Info

Publication number
JP2002544650A
JP2002544650A JP2000617510A JP2000617510A JP2002544650A JP 2002544650 A JP2002544650 A JP 2002544650A JP 2000617510 A JP2000617510 A JP 2000617510A JP 2000617510 A JP2000617510 A JP 2000617510A JP 2002544650 A JP2002544650 A JP 2002544650A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
fuel
anode
cathode
cell device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000617510A
Other languages
English (en)
Inventor
シュテフェナー マンフレート
パイネ アンドレ
シュティミング ウルリッヒ
Original Assignee
エスエフシー スマート フューアル セル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エスエフシー スマート フューアル セル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング filed Critical エスエフシー スマート フューアル セル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Publication of JP2002544650A publication Critical patent/JP2002544650A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1004—Fuel cells with solid electrolytes characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1009—Fuel cells with solid electrolytes with one of the reactants being liquid, solid or liquid-charged
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2455—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with liquid, solid or electrolyte-charged reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、燃料電池装置を有し、負荷に電気エネルギーを供給するためのシステム、および供給可能な燃料を収容するための燃料容器装置に関する。本発明は、燃料電池装置の駆動により発生した廃棄物を収容するための廃棄物処理装置を特徴とする。さらに本発明は、複数のアノード装置と複数のカソード装置とを有する少なくとも１つの燃料電池を含む燃料電池装置に関する。ここで各カソード装置には相応するアノード装置が配属されている。本発明の燃料電池装置は、各燃料電池が実質的に扁平な電解装置を有し、ここで各アノード装置とこれに対応するカソード装置とは電解装置の相互に対向する側に配置されていることを特徴とする。本発明によればさらに燃料電池装置は、複数のアノード装置と、複数のカソード装置と、複数の電解装置を有する少なくとも２つの燃料電池により形成される。ここで各カソード装置には相応するアノード装置が配属されている。また電解装置にはそれぞれ１つのアノード装置と相応するカソード装置とが相応する電解装置の相互に対向する側に配置されており、これらは共に１つの個別セルを形成し、燃料電池の全ての個別セルは１つの面に配置されている。有利にはこのような燃料電池装置は少なくとも２つの燃料電池を有し、相互に隣接するそれぞれ２つの燃料電池は結合装置によって相互に結合されており、各結合装置はアノード装置に供給すべき燃料ないしはカソード装置に供給すべき酸化物に対する供給チャネルを有する。択一的に、この種の燃料電池装置は少なくとも２つの燃料電池を有し、相互に隣接するそれぞれ２つの燃料電池は結合装置によって相互に結合されており、各結合装置はアノード装置に供給すべき燃料に対する第１の供給チャネルと、カソード装置に供給すべき酸化剤に対する第２の供給チャネルとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 産業上の利用分野 本発明は、負荷に電気エネルギーを供給するためのシステムに関する。この場
合、電気エネルギーを形成するための燃料電池装置と、燃料電池装置から供給可
能な燃料を収容するために燃料容器装置とが設けられている。
【０００２】 さらに本発明は、少なくとも１つの燃料電池を含む燃料電池装置に関する。こ
の場合、複数のアノード装置と複数のカソード装置とが設けられており、各カソ
ード装置には相応のアノード装置が対応づけられている。
【０００３】 従来の技術 上述の形式の燃料電池を備えたシステムならびにこの種のシステムのための上
述の燃料電池は、従来技術において知られている。
【０００４】 公知の燃料電池システムは実質的に、数ｋＷという高電力の適用分野に制約さ
れている。したがって燃料電池システムはたとえば自動車産業または発電所で用
いられている。
【０００５】 低電力の分野すなわち１〜２ｋＷというオーダでは現在のところ、燃料電池は
バッテリまたは蓄電池の代替としてはほとんど用いられない。その理由は、公知
の燃料電池システムをバッテリや蓄電池の代用として用いたならば、バッテリや
蓄電池よりも特性が劣化してしまうことによる。殊に公知の燃料電池システムで
は、バッテリや蓄電池と等しい稼働時間、等しい安全性、同等のサイズ、同等の
重量を確保することができない。さらに公知のシステムの場合、反応生成物処理
を保証する措置が設けられていない。
【０００６】 燃料電池を用いることで１Ａ／ｃｍ２をかなり超えた電流強度を達成できる一
方、個々の燃料電池によっても通常、負荷のかかった状態では０．５〜０．７Ｖ
の範囲の電圧しか得られない。ところがたいていの小型機器はもっと高い動作電
圧を必要としているので、所要電圧を利用できるようにする目的で複数の燃料電
池をつなぎ合わせて１つの燃料電池装置にまとめなければならない。
【０００７】 複数の燃料電池をまとめてスタック状の燃料電池装置（燃料電池スタック）を
形成することは知られている。とはいえ公知の燃料電池スタックはサイズが大き
く複雑な燃料供給機構をもっており、一般にこれは小型機器での利用の妨げにな
っている。
【０００８】 さらに、複数の燃料電池を１つの平面に配置し互いに結線することも知られて
いる。たとえば DE 196 36 903 には、この種の平面状の配置構成が開示されて
いる。この刊行物に示されている配置構成には、それぞれガス密にケーシング内
に設けられている複数の個別セルが含まれている。この種の燃料電池の製造にあ
たり、多数の個々の燃料電池ならびにそれらの個数に対応した複数のシールをケ
ーシング内に位置決めしなければならないので、この種の燃料電池装置の製造に
はかなりの手間がかかり、したがってコストがかかってしまう。
【０００９】 したがって本発明の基礎とする課題は、これら従来技術の欠点に鑑み公知の燃
料電池システムならびにそこで使用される燃料電池装置を改善することにある。
【００１０】 本発明の説明 上記の課題は、負荷に電気エネルギーを供給するための冒頭で述べた形式のシ
ステムにおいて特徴的であるのは、燃料電池装置の稼働により生じる廃棄生成物
を廃棄物処理するための廃棄物処理装置である。
【００１１】 燃料電池において進行するプロセスにおける廃棄生成物のための廃棄物処理装
置を設けることで、システムの燃料側を周囲から完全に切り離して駆動すること
ができ、そのことで公知のシステムの非常に大きい欠点が克服される。
【００１２】 １つの有利な実施形態によれば、廃棄物処理装置に廃棄生成物を収容するため
の収容装置を設けることができる。
【００１３】 別の有利な実施形態によれば、燃料貯蔵装置をそれが収容装置として用いられ
るように構成することができる。このように構成することでシステムのサイズを
小さくすることができ、それによってたとえばポータブルコンピュータや電気工
具、電気式の家庭用機器、電気的な通信装置、携帯型テレビジョンやビデオレコ
ーダなどのような小型機器への組み込みが実現される。
【００１４】 １つの別の有利な実施形態によれば、廃棄物処理装置はフィルタ装置を有する
ことができる。この構成により、廃棄生成物を互いに分離することができるよう
になる。これによって、エネルギー生成時に発生した成分の破棄物処理が簡単に
なる。しかもこのような分離により、廃棄生成物のうち燃料を損なわない部分を
燃料貯蔵装置に格納することができる。なお、これは収容装置としても用いられ
る燃料貯蔵装置の上述の実施形態のための実例のうちの１つにすぎない。
【００１５】 １つの択一的な実施形態によれば、廃棄物処理装置にイオン交換装置を含ませ
ることもできる。
【００１６】 有利にはフィルタ装置もイオン交換装置も、燃料電池装置稼働時に発生するガ
スを液体および／または固体に変換するように構成することができる。このよう
に構成することでエネルギー発生後には液体や固体の廃棄生成物しか残らず、そ
のような廃棄生成物はガス状の廃棄生成物よりも非常に簡単に取り扱うことがで
きる。
【００１７】 このようなシステムにおいては、燃料装置が燃料を常に十分な濃度で利用でき
るようにしなければならない。この目的で、正のイオンがアノード装置の電解質
を通過し、カソード装置の電解質を負のイオンが通過して、燃料が電極装置と接
触状態になければならない。
【００１８】 上述のシステムにおける１つの有利な実施形態によれば、燃料貯蔵装置から燃
料電池装置への燃料供給を支援するためのポンプ装置を設けることができる。こ
の種のポンプ装置によりたとえば液体であれば、燃料電池が常に常に新鮮な燃料
を供給する流れを支援することができる。さらにこの流れによって、廃棄生成物
の導出も支援される。
【００１９】 別の実施形態によれば、燃料供給が実質的にポンプ装置により引き起こされる
ようにシステムを構成することもできる。この場合、ポンプ装置の所期の制御に
よりエネルギー供給を制御することができる。
【００２０】 有利にはポンプ装置は既述の実施形態の場合にはミニチュアポンプとして構成
することができる。このような構成によりシステムのサイズを小さく抑えること
ができる。
【００２１】 格別有利な実施形態によれば、燃料電池装置に供給される燃料量により燃料電
池装置の出力電力が一定となるよう、ポンプ装置を制御可能に構成することがで
きる。この場合、燃料電池装置の出力電力を繰り返し測定してそれが制御量とし
て用いられる。
【００２２】 このような実施形態の利点は、負荷に対して一定の電流と一定の電圧をつまり
は一定の電力をエネルギー供給できることである。
【００２３】 別の実施形態によれば、既述の燃料電池装置は有利にはメタノール燃料電池装
置として設けることができる。メタノール燃料電池装置が優れている点は、高い
エネルギー密度をもつ液体燃料が使用されることであり、これによってメタノー
ル燃料電池装置の構造がコンパクトになる。メタノール燃料電池の場合、たとえ
ばメタノールと水の混合物が燃料として燃料電池のアノード装置へ供給される。
カソード装置へは酸化剤たとえば空気または純粋な酸素が供給される。燃料電池
における反応の廃棄生成物としてアノードでは二酸化炭素が、カソードでは水蒸
気が発生する。
【００２４】 メタノール燃料電池装置の１つの有利な実施形態によれば、二酸化炭素を固相
のカーボネートに変換するフィルタ装置を用いることができる。これには炭酸カ
ルシウムが適している。
【００２５】 これに対する代案として、この種の変換を有利にはアルカリイオン交換器によ
って実施することができ、殊に合成樹脂ベースのアルカリイオン交換器たとえば
水酸化物イオン交換器によって実行することができる。
【００２６】 メタノール燃料電池装置に対する代案として、水素燃料電池装置も使用するこ
とができる。この場合、燃料として水素が用いられ、したがって水素がアノード
装置へ供給される。カソード装置にも同様に酸化剤たとえば酸素または空気が供
給される。反応生成物としてカソードには蒸気状の水が発生する。これを収容装
置内に集めることができる。択一的にそれを周囲に送出することもできる。この
実施形態では、酸素の僅かな残りの空気をシステムから導く必要がある。これは
周囲への送出により行うことができる。
【００２７】 上述のシステムにおける別の有利な実施形態によれば、燃料貯蔵装置をメタノ
ールと水の混合物もしくは水素を収容するように構成することができ、酸化剤た
とえば純粋な酸素または過酸化酸素を収容するために酸化剤貯蔵装置を設けるこ
とができる。このような構成により、燃料電池システムをバッテリや蓄電池のよ
うに完全に閉じたシステムとして稼働させることができる。
【００２８】 燃料側におけるポンプ装置と同様、酸化剤貯蔵装置から燃料電池装置への酸化
剤供給を支援するためにポンプ装置を設けることもできる。
【００２９】 別の実施形態によれば、酸化剤供給は有利には基本的にポンプ装置により行う
ことができる。燃料用のポンプ装置の事例のように、これによって燃料電池装置
における電極装置への所期の酸化剤供給を保証することができる。
【００３０】 有利にはポンプ装置をミニチュアポンプとして構成することができる。これに
よりやはり高い機能で小さいサイズが確保される。
【００３１】 また、燃料側のポンプ装置のように酸化剤側のポンプ装置も、燃料電池装置の
ポンプ装置から供給される酸化剤量により燃料電池装置の一定の出力電力が確保
されるよう、制御可能に構成することができる。その際、燃料電池装置の出力電
力は制御量として用いられる。この実施形態は、燃料側のポンプ装置の制御に対
する代案としてまたはそれといっしょに実装することができる。
【００３２】 １つの別の実施形態によれば上述のシステムは、周囲から空中酸素を供給する
ためのベンチレータを有することができる。この構成の利点は、周囲空気を酸化
剤として利用できることである。さらに有利であるのは、酸化剤貯蔵装置が省略
されることからシステムのサイズをいっそう小さくできることである。全体とし
てシステムをいっそう小さくかつ低コストで製造することができる。とはいうも
のの空中酸素を使用することから、縦粋な酸素で稼働するシステムに比べてシス
テム効率は下がる。この実施形態の場合、酸素の僅かな余分な空気は周囲に送出
することができる。
【００３３】 既述のすべてのシステムにおける有利な実施形態によれば、システム全体つま
り燃料電池装置、燃料貯蔵容器、場合によっては酸化剤収容のための貯蔵装置、
ならびに廃棄物除去装置をモジュールとして構成することができ、このモジュー
ルをエネルギー供給のために負荷に組み込むことができるし、再充填のために負
荷から取り外すことができる。この実施形態により稼働用燃料の簡単な再充填な
らびにシステムが消耗したときにはその簡単な交換が可能となる。
【００３４】 択一的に別の非常に有利な実施形態によれば、燃料電池装置および場合によっ
ては燃料用および／またはシステムの酸化剤用のポンプ装置を燃料側に配置する
ことができる。この場合、燃料貯蔵装置、場合によっては酸化剤収容のための貯
蔵装置と廃棄物処理装置だけが、モジュールとして構成されており、このモジュ
ールをエネルギー供給のため負荷に組み込み可能であり、再充填のため負荷から
取り出し可能である。この実施形態の場合、システムにおける本来の負荷コンポ
ーネントだけを交換することができる。
【００３５】 このシステムの利点は、廃棄物処理の困難な物質を発生させることなく燃料消
耗後にこのシステムを再び充填できることである。また、たとえそのようなもの
としてシステムを廃棄物処理しなければならないとしても、システムの個々のコ
ンポーネントのリサイクルが可能であり、この場合、たとえば多くのタイプのバ
ッテリや蓄電池がそうであるように、廃棄物処理の困難な物質を生じさせること
なく、リサイクルを行うことができる。
【００３６】 さらに本発明の基礎とする課題は、冒頭で述べた形式のシステムにおいて、燃
料電池装置が負荷側に設けられており、燃料貯蔵装置がモジュールとして構成さ
れており、このモジュールはエネルギー供給のために負荷に組み込み可能であり
負荷から取り外し可能であることによっても解決される。
【００３７】 この構成により、システムにおける本来の負荷コンポーネントを交換可能なか
たちで設けることができる。個々のモジュールは比較的低コストで製造すること
ができるので、それらのモジュールによって負荷をバッテリや蓄電池のように稼
働させることができ、つまり燃料が消耗したときには新しいモジュールを組み込
むことができる。さらにまた、燃料電池装置の蓄積容量はその容積でみるとバッ
テリや蓄電池の蓄積容量よりも著しく高いので、同じ大きさで燃料電池装置の稼
働持続時間が長くなる。
【００３８】 このシステムにおいて多種多様な有利な実施形態が可能である。たとえば廃棄
物処理装置を含むシステムとの関連ですでに説明した有利な実施形態を適用する
ことができる。以下ではそれらの有利な実施形態だけを挙げておく。それらの実
施形態により達成される利点については、重複を避けるため有利な実施形態の上
述の個所を参照されたい。
【００３９】 １つの実施形態によればシステムには、燃料貯蔵装置から燃料電池装置への燃
料供給支援のため、負荷側にポンプ装置有利にはミニチュアポンプが設けられて
いる。
【００４０】 このポンプ装置を、燃料供給が実質的にポンプ装置により行われるように設け
ることもできる。
【００４１】 １つの格別有利な実施形態によればポンプ装置は制御可能に設けられており、
この場合、燃料電池装置のポンプ装置により供給される燃料量により燃料電池装
置の出力電力が一定となるよう制御可能である。この場合、燃料電池装置の測定
された出力電力が制御量として用いられる。
【００４２】 別の実施形態によれば、システム内に燃料電池装置として水素燃料電池装置を
使用することができる。
【００４３】 さらにこのシステムは、燃料電池装置への酸化剤供給を支援するため負荷側に
ポンプ装置有利にはミニチュアポンプを有することができる。
【００４４】 このシステムの１つの実施形態によれば、酸化剤供給を実質的にポンプ装置に
より行うことができる。
【００４５】 別の有利な実施形態によればポンプ装置は、燃料電池に供給される酸化剤量に
より燃料電池装置の出力電力が一定となるよう制御可能である。この場合、燃料
電池装置の出力電力が制御量として用いられる。ここでも酸化剤のための制御可
能なポンプ装置を、燃料用の制御可能なポンプ装置といっしょに使用することが
できる。
【００４６】 別の実施形態によればポンプ装置を、周囲から空中酸素を供給するベンチレー
タとして構成することもできる。
【００４７】 本発明の基礎とする課題の第３の観点すなわち燃料電池装置の改良については
冒頭で述べた形式の燃料電池装置において、各燃料電池装置がただ１つの実質的
に平坦な電解質装置を有する特徴により解決され、この場合、各アノード装置と
それに対応するカソード装置が電解質装置における互いに対向する側に配置され
ている。
【００４８】 これにより従来技術とは異なり、アノード、電解質およびカソードから成る個
々の燃料電池をガス密にケーシング内に配置する必要がもはやなくなる。このこ
とで燃料電池装置の製造プロセスが非常に簡単になり、ひいては製造コストが非
常に小さくなる。
【００４９】 択一的に、公知の燃料電池装置の改善が次のことで達成される。すなわち少な
くも２つの燃料電池に、複数のカソード装置（ここで各カソード装置には対応す
るアノード装置が対応づけられている）と複数の電解質装置が設けられている。
その際、それぞれ１つのアノード装置とそれに対応する１つのカソード装置は、
対応する電解質装置における互いに対向する側に配置されており、いっしょにな
って１つの個別セルが形成され、１つの燃料電池におけるすべての個別セルが１
つの平面に配置されており、少なくとも２つの燃料電池装置が互いに上下に配置
されている。
【００５０】 これにより殊に、公知の燃料電池装置により達成可能な電圧を燃料電池装置の
サイズを最適化しながら、すなわちサイズを低減しながら高めることができる。
【００５１】 この択一構成における１つの有利な実施形態によれば、それぞれ互いに対応し
合うアノード装置とカソード装置に同じ大きさおよび同じかたちをもたせること
ができる。これにより構造サイズを微小化しても効率的なエネルギー発生が保証
される。
【００５２】 上述の燃料電池装置に対する別の有利な実施形態によれば、電解質装置と真ノ
ード装置との間および／または電解質装置とカソード装置との間に、イオン透過
性の有利にはプロトン透過性の電流導体部を設けることができ、これは接続装置
により互いに接続されている。
【００５３】 これに対する代案として、燃料透過性もしくは酸化剤透過性の電流導体部を用
いることもでき、これはアノード装置および／またはカソード装置の上に設けら
れており、その際、電流導体部は接続装置により互いに接続されている。
【００５４】 別の択一的な実施形態によれば、アノード装置および／またはカソード装置内
に燃料透過性もしっくは酸化剤透過性の電流導体を設けることができ、これは接
続装置により互いに接続されている。
【００５５】 アノード装置もしくはカソード装置に関して電流導体を配置する上述の３つの
実施形態をそれぞれ個別に使用することができ、つまり燃料電池装置におけるす
べての電極について用いることもできるし、あるいは任意に組み合わせることも
できる。
【００５６】 この場合、各電流導体は有利にはメッシュ状でまたは薄いパンチシートの形状
で構成することができる。これにより電流導体部と電極との良好な接触接続が保
証されるとともに、燃料と酸化剤を電極装置と問題なく接触させることができる
。
【００５７】 有利には、この際それぞれの電流導出部はニッケル、白金、金、および／また
は特殊鋼が含む。これらの材料により電流導出部の耐久性を格段に高めることが
できる。
【００５８】 電流導出部の有利な変更例によれば、この電流導出部が、それに割当てられた
アノード装置またはそれに割当てられたカソード装置とほぼ同じ大きさを有する
ようにすることもできる。この実施例では、電流導出部と電極装置との間の最大
限に可能な接触が保証され、そのため電流導出部と電極装置との間の抵抗が最小
化される。
【００５９】 特に有利な変更例によれば、接続装置は導体路を有していてもよい。この措置
により、個々の燃料電池の非常に簡単な回路を実現することができる。とりわけ
、これにより集積回路を実現することができる。
【００６０】 これらの導体路は、例えば電解質装置上に配置することができる。
【００６１】 とりわけ、同様に電解質装置上に（または電解質装置とアノード装置もしくは
カソード装置との間に）配置されている電流導出部に関しては、比較的簡単に製
造できるという利点が得られる。したがって、１つの作業工程で、電解質装置上
の電流導出部／導体路パターン全体を、例えばマスキング、フォトリソグラフィ
、エッチング、コーティング等のような半導体技術から公知の方法を使用して形
成することができる。
【００６２】 有利な実施例によれば、接続装置が少なくとも１つのアノード装置のための導
体路と、少なくとも１つのカソード装置のための導体路とを有し、これらの導体
路が電解質装置の周縁部において結合装置と接続されているようにすることもで
きる。
【００６３】 その上、接続装置が少なくとも１つのアノード装置および少なくとも１つのカ
ソード装置のための１つの導体路を有し、この導体路がアノード側からカソード
側へ電解質装置により案内されるようにすることもできる。したがって、個々の
セルの回路を直列に実現することができる。
【００６４】 これら両方の択一例の任意の組合せによって、個々の燃料電池の任意の回路が
実現される。例えば、第２の択一例により、すべての燃料電池を互いに直列に接
続し、ピックアップ、したがって電解質装置の周縁部において結合装置と接続さ
れている導体路が、この直列の第１および最後の燃料電池に設けてもよい。他方
で第１の択一例により、同様に各燃料電池それ自体がピックアップされ、外部で
任意の仕方で接続されるようにしてもよい。これら両方の択一例および両方の択
一例の組合せによって、燃料電池装置を負荷の様々な電流要求および電圧要求に
適合させる多くの可能性が得られる。
【００６５】 有利な変更例によれば、少なくとも１つまたは少なくとも２つの燃料電池装置
のアノード装置およびカソード装置の接続装置を変化させるよう構成された切換
装置を設けることができる。これにより、一方では燃料電池装置により発生され
る電気エネルギーを負荷の要求に最適に適合させることが可能である。その上、
この適合も簡単な手法で変更することができ、したがって１つまたは種々の負荷
の要求に適合させることができる。
【００６６】 有利には、燃料電池装置の切換装置は結合装置を含み、電解質装置の周縁部に
おいてこの結合装置と接続させることができる。この結合装置は例えばジャック
板を有していてもよい。
【００６７】 上記の燃料電池装置の変更例によれば、プロトンを通す電解箔の形で電解質装
置を設けることができる。このような箔は比較的簡単に加工および処理すること
でき、このため燃料電池装置の製造コストが低く抑えられる。
【００６８】 燃料電池装置は、有利な変更例によれば、メタノール燃料電池を含んでいても
よい。この場合には、有利にはナフィオンを含む電解質装置が適している。
【００６９】 ここでも、システムの変更例に関連して既に論じたメタノール燃料電池装置の
利点が同様に当てはまる。
【００７０】 択一的な変更例によれば、燃料電池装置は水素燃料電池も有しており、この場
合も同様に、ナフィオンを含む電解質装置が適している。
【００７１】 ここでも、システムの変更例に関連して既に論じた水素燃料電池装置の利点が
当てはまる。
【００７２】 上述した燃料電池装置は、有利には半導体技術の方法、ガルバーニ的方法、ま
たは他の公知の表面コーティング方法により製造される。
【００７３】 上述したすべての燃料電池装置の特に有利な変更例によれば、この装置が少な
くとも１つの燃料電池を有し、互いに近接する２つの燃料電池のそれぞれが電気
的に絶縁された結合装置により互いに接続されており、これら互いに近接する２
つの燃料電池のそれぞれを、これら燃料電池のうちの第１の燃料電池のアノード
装置がこれら燃料電池のうちの第２の燃料電池のアノード装置に割当てられてい
るか、またはこれら燃料電池のうちの第１の燃料電池のカソード装置がこれら燃
料電池のうちの第２の燃料電池のカソード装置に割当てられており、各結合装置
が、アノード装置に供給すべき燃料またはカソード装置に供給すべき酸化剤のた
めの供給分配構造を有するようにすることもできる。
【００７４】 このようにして、ｎの燃料電池をまとめて接続することができる。このために
、上記結合装置のうちのｎ−１が必要である。第１および最後の燃料電池に対し
て、構成部材の側面でのみ開口している供給路を有する構成部材を設けてもよい
。代替的には、上述した結合装置上に据えつけられ、この場合、燃料または酸化
剤の流出を防ぐために、結合装置の側面上の供給分配構造が密閉される。
【００７５】 この変更例により、燃料電池のスタックが形成され、これにより任意の要求の
それぞれに応じた電圧が発生される。とりわけ、この変更例により、その電力を
同じ電圧のもとでのバッテリおよび蓄電池と比べて格段に上昇させることのでき
る燃料電池装置を作製することができる。この個々の燃料電池のいわゆる単極接
続によって低い構造を実現することができる。というのも、２つのセルごとに１
つの供給分配構造しか必要とされないからである。それゆれ、従来のバッテリお
よび蓄電池の大きさに相当する燃料電池装置を実現することができる。
【００７６】 これに対して代替的に他の変更例によれば、燃料電池装置は、少なくとも２つ
の燃料電池を有するスタック形式を有することもでき、このスタック形式では、
互いに近接する２つの燃料電池のそれぞれが電気的に絶縁された結合装置により
互いに接続されており、この場合、これら互いに近接する２つの燃料電池のそれ
ぞれを、これら２つの燃料電池のうちの第１の燃料電池のカソード側は、これら
２つの燃料電池のうちの第２の燃料電池のアノード側に割当てられており、各結
合装置は、アノード装置に供給すべき燃料のための供給分配構造、およびカソー
ド装置に供給すべき酸化剤のための供給分配構造を有している。
【００７７】 この代替例も同様に任意の電圧を発生させることができ、とりわけ構造の高さ
が比較的重要でない場合に使用される。ところで、この結合装置を使用したこの
ような変更例に対しても、燃料電池の単極接続に関連して既に論じた利点が得ら
れる。
【００７８】 すぐ上の代替例の有利な変更例によれば、各結合装置が導通素子を有し、互い
に近接する２つの燃料電池のうちの第１の燃料電池の各アノード装置が、それら
に割当てられ且つそれらに相応する、互いに近接する２つの燃料電池のうちの第
２の燃料電池のカソード装置と電気的に導通接続されるように、これらの導通素
子を配置してもよい。
【００７９】 この変更例により、種々の燃料電池の互いに重なり合う種々のセルのそれぞれ
をスタック形式で互いに接続することが可能である。これにより、種々の燃料電
池の互いに重なり合う燃料電池のための各スタックにおいて、単極接続が実現さ
れる。このようにして成り立っている種々のスタックは、さらにスタックの最上
セルおよび最下セルにおいて互いに接続される必要がある。これにより、燃料電
池装置の接続コストを低減することができる。
【００８０】 上記のスタック形燃料電池装置、およびただ１つの燃料電池しか有していない
燃料電池装置も同様に、有利な変更例によれば、導体路の形態の接続装置を有す
ることができる。
【００８１】 この場合、導体路は有利には結合装置上または結合装置内に設けることができ
る。これにより、燃料電池装置は非常に簡単に製造される。とりわけ、まず燃料
電池および結合装置を半導体技術から公知の方法により形成することができる。
その後、燃料電池と結合装置の組立、および燃料電池の接続が必要である。
【００８２】 有利な変更例によれば、接続装置が、少なくとも１つのアノード装置のための
導体路と少なくとも１つのカソード装置のための導体路を含むような燃料電池装
置を設けることができ、この場合、これらの導体路は、結合装置の周縁部におい
て結合装置と接続されている。
【００８３】 これにより、個々の燃料電池の配置の他に、個々の燃料電池の任意の接続も可
能である。これにより、種々の燃料電池内の種々のグループ内の個々のセルを任
意の仕方で接続することができ、この場合、多くの可能な電流および電圧を得る
ことができる。それゆえ、このような燃料電池装置は汎用的に使用することがで
きる。
【００８４】 この構成の有利な変更例によれば、上述した燃料電池装置をケーシング内に設
け、結合装置がこのケーシングの側壁を通して差し込まれているようにしてもよ
い。この措置により、燃料電池装置全体を相応する結合装置および／または切換
装置に接続することができる。
【００８５】 例えばポータブルコンピュータのような小型装置での使用には、とりわけ低温
の燃料電池装置が適している。
【００８６】 上記の燃料電池装置は、とりわけ、ほぼ１ｋＷよりも低い電力の送出に適して
いる。
【００８７】 上で論じたシステムおよびこのシステムで使用される燃料電池装置は、確かに
小電力領域、とりわけその電力送出および量に関して最適化されているが、相応
の定格電力に応じて他の電力領域においても使用される。
【００８８】 明示的には言及されていないが、上述した多数の特徴は、個々の特徴について
述べられた利点が組合せによって得られるように、互いに組合せることが可能で
ある。それゆえ、とりわけ説明されたすべての燃料電池装置は、冒頭に述べたシ
ステムでの使用に適している。
【００８９】 さらなる説明のために、本発明の以下の有利な実施例を添付した図面と関連さ
せて説明する。これらの図面のうち、 図１は、電気的負荷にエネルギーを供給するための本発明によるシステムの第
１の実施例を示す。
【００９０】 図２は、電気的負荷にエネルギーを供給するための本発明によるシステムの第
２の実施例を示す。
【００９１】 図３は、電気的負荷にエネルギーを供給するための本発明によるシステムの第
３の実施例を示す。
【００９２】 図４は、電気的負荷にエネルギーを供給するための本発明によるシステムの第
４の実施例を示す。
【００９３】 図５は、とりわけ図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料電
池装置の第１の実施例を示す。
【００９４】 図６は、とりわけ図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料電
池装置の第２の実施例を示す。
【００９５】 図７は、とりわけ図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料電
池装置の第３の実施例を示す。
【００９６】 図８は、とりわけ図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料電
池装置の第４の実施例を示す。
【００９７】 図９は、とりわけ図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料電
池装置の第５の実施例を示す。
【００９８】 図１０は、とりわけ図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料
電池装置の第６の実施例を示す。
【００９９】 図１１は、本発明による燃料電池装置内の電流導出部の詳細図を示す。
【０１００】 図１には、電気的負荷にエネルギーを供給するための本発明によるシステム１
０の第１の実施例を示している。システムの表示は、とりわけ表示された相対的
なサイズに関して単に概略的に理解されるべきものである。
【０１０１】 このシステムは、電気エネルギーを発生させるための燃料電池装置１１、燃料
を収容するための燃料貯蔵装置１２、および燃料電池の作動により生じた排出物
の除去処理のための排出物処理装置１３を有している。
【０１０２】 燃料電池装置１１は、アノード領域１１ａ，イオン、とりわけプロトンに対し
ては透過性であり且つ電子に対して不透過性である電解質装置１１ｃ、、および
カソード領域１１ｂを有している。アノード領域とカソード領域は、図５〜９の
記載との関連でさらに詳細に説明するように、とりわけ多数のアノードおよびカ
ソードにより構成されている。
【０１０３】 図１にはシステム１０が示されており、このシステムでは、アノード領域１１
ａに完全には変換されていない燃料が案内される、すなわちイオンへの変換後に
、電解質装置１１ｃを通ってカソード領域１１ｂへ到達する。それゆえ、燃料電
池の作動時にアノード領域１１ａ内に排出物が生じ、この排出物は、本実施例で
はフィルタ装置として構成されている排出物処理装置１３により除去処理される
。
【０１０４】 ポンプ装置１４により、燃料貯蔵装置１２から燃料電池装置１１への燃料供給
が行われる。
【０１０５】 図示された実施例では、カソード領域１１ｂに酸化剤が供給される。酸化剤は
、燃料電池の作動時に、電解質装置１１ｃを通ってカソード領域に到達した燃料
成分と反応する。図示された実施例は、とりわけカソード領域内に周囲空気に放
出されても危険のない無害の物質が生じる場合に適している。
【０１０６】 上述した形式の燃料電池装置の例がメタノール燃料電池装置である。この場合
、燃料としてメタノールと水の混合物が使用される。酸化剤として、カソード領
域に酸素が、例えば周囲空気の形で供給される。このためにベンチレータ１６ま
たは択一的にポンプ装置が使用される。
【０１０７】 触媒による制限のもとで、アノード領域１１ａ内のメタノール-水−混合物中
のメタノールは、プロトン、二酸化炭素および電子へと反応する。プロトンは、
例えばナフィオンから成っていてもよいプロトン透過性膜１１ｃを通ってカソー
ド領域１１ｂへと移動し、そこで触媒によりイオン化された周囲空気からの酸素
イオンと反応する。この場合、排出物として水蒸気が生じ、これは消費されなか
った一部の空気と共に周囲に放出される。
【０１０８】 反応の際に生じる電子は、アノード領域からカソード領域へ電流の形で導かれ
る。
【０１０９】 アノード領域内に生じる二酸化炭素は、水と共にアノード領域からフィルタ装
置１３へと洗い流される。このプロセスは、燃料電池装置内への燃料供給と同様
に、ポンプ装置１４によりサポートされる。
【０１１０】 フィルタ装置１３では、二酸化炭素が炭酸塩に変換される。図示された実施例
では、二酸化カルシウムフィルタが使用され、このフィルタ内で、二酸化炭素が
水が生成される過程で炭酸カルシウムに変換される。
【０１１１】 フィルタ装置に代わって、イオン交換装置、とりわけ合成樹脂ベース上のアル
カリイオン交換装置を使用することもできる。このためには、例えば水酸化物イ
オンが堆積している合成樹脂マトリクスが適している。このようなイオン交換装
置では、二酸化炭素は水が生成される過程で炭酸カルシウムに変換され、この炭
酸カルシウムがマトリクスに堆積する。
【０１１２】 フィルタリングの際に生じる水は、消費されなかった位置のメタノール-水-混
合物と共に再び燃料貯蔵装置１２に導かれる。
【０１１３】 それゆえ、間断のない作動中にメタノール-水−混合物中のメタノールが変換
さえ、これにより、メタノール-水−混合物中のメタノールの濃度が、上述した
反応がもはや効率的には行われなくなるような値まで下がる。他方では、反応の
際に生じる二酸化炭素の除去処理によりフィルタ装置が消耗する。それゆえ、目
的に合わせて、使用される燃料およびフィルタ装置は、濃度値への到達とフィル
タ装置の消耗が同時に起こるように選定される。
【０１１４】 図１の実施例によれば、燃料貯蔵装置１２とフィルタ装置１３は、モジュール
の形で構成されており、一方で、燃料電池装置、ポンプ装置、ベンチレータ装置
および詳細には図示されていない供給／排出路は負荷側に設けられている。この
モジュールは、図１の矢印で示されているように、負荷から引き出し、再び復帰
させることができる。このために、燃料貯蔵装置内に燃料が満たされ、フィルタ
装置またはイオン交換装置は、化学的または物理的な手法でその元の状態に戻さ
れるか、または完全に交代される。
【０１１５】 図示された実施例では、２０Ｗの負荷が１０時間作動するためにほぼ５ｍｌの
メタノールが必要である。それゆえ、メタノール−水−混合物中のメタノール濃
度が４Ｖｏｌ．％である場合には、ほぼ１２５ｍｌの燃料混合物が必要である。
【０１１６】 図２には、電気的負荷にエネルギーを供給するための本発明によるシステム２
０の第２の実施例が示されている。システムの表示は、とりわけ表示された相対
的なサイズに関して単に概略的に理解されるべきものである。以下の明細書では
、繰り返しを避けるために、図１に示されたシステムとは異なる部分だけが検討
され、それ以外の要素に関しては図１の相応の説明を参照するよう指示される。
【０１１７】 この場合、互いに相応する要素を表す参照番号は、それぞれ最初の数字が異なる
。
【０１１８】 システム２０とシステム１０の間の主な相違点はシステム２０が完全に燃焼す
る燃料に対して設けられることである。これによりシステム２０ではアノード側
で廃棄物は発生しない。したがってアノード領域２１ｂは排出部ないし廃棄物処
理装置を有さない。
【０１１９】 図２に示された燃料電池装置は水素燃料電池装置の形で実現される。この種の
装置ではアノードに水素が供給され、この水素は触媒により完全にプロトンへ変
換される。このプロトンはプロトン透過性のメンブレインを通してカソード領域
へ達する。カソード領域では同様に触媒により周囲空気の酸素が酸素イオンへ変
換される。酸素イオンはプロトンと反応して最終的には水蒸気となる。この反応
で発生する電子が電流として流れる。
【０１２０】 システムから取り外すことのできるモジュールは図２に示された構成では燃料
貯蔵装置２２により形成される。
【０１２１】 図３には電気負荷へのエネルギ給電のための本発明の第３の実施例のシステム
３０が示されている。システムの図は概略的に示されているのみであり、特に図
示上の寸法の縮尺が正確ではないことを理解されたい。システム３０は図１に示
されたシステム１０に類似している。ゆえに以下では反復を避けるため、図１に
示されたシステム、および図１に関連して説明した残りのコンポーネントとの相
違点のみを説明する。この場合に相互に相応するコンポーネントに付された参照
番号は相互に第１の桁のみが異なる。
【０１２２】 図３のシステムと図１のシステムとの相違点は、酸化剤が周囲空気から取り込
まれず、廃棄生成物がカソード側で環境へ排出されないということである。これ
によりこのシステムは特に環境へ負荷をかける廃棄物を生成する組成の燃料に適
している。
【０１２３】 酸化剤は酸化剤貯蔵装置３５に蓄えられている。酸化剤はそこからポンプ装置
３６を介して燃料電池装置３１のカソード領域３１ａへ達する。このプロセスの
廃棄生成物は排出管路を介して廃棄物処理装置３３へ達する。廃棄物処理装置３
３はイオン交換装置３３−１および収容装置３３−２を有している。
【０１２４】 ポンプ装置３６はこの実施例では制御可能に構成されており、燃料電池装置に
供給される燃料量が燃料電池装置３１の一定の出力エネルギを生じさせるように
制御される。制御量として燃料電池装置３１から出力された出力が使用される。
この場合（図示されていない）測定装置によって連続的に燃料電池装置の出力エ
ネルギの測定が行われ、測定された出力に依存してポンプレートを増大または低
減する。
【０１２５】 この種の燃料電池装置の例としてさらにメタノール燃料電池装置を用いること
もできる。
【０１２６】 酸化剤としてこの場合、マイクロポンプの形に構成されたポンプ装置３６を介
して純粋な酸素が酸化剤貯蔵装置３５からカソード領域へ供給される。これによ
りカソード側では廃棄生成物として水蒸気しか発生しない。発生した水蒸気は管
路を介して収容装置３３−２へ供給され、そこで収集される。アノード側ではシ
ステム３０内で廃棄生成物として二酸化炭素が発生するが、これはイオン交換装
置３３−１で上述のように水を形成する際に炭酸カルシウムへ変換される。ここ
で発生する水は最終的には燃料貯蔵装置３２へ供給される。
【０１２７】 システム３０がシステム１０に対して有する利点は、廃棄物が環境へ排出され
ず、純粋な酸素を使用することにより、効率的なエネルギ形成を行えることであ
る。
【０１２８】 システムから取り外すことのできるモジュールは図３に示された構成では燃料
貯蔵装置３２、イオン交換装置３３−１、収容装置３３−２、および酸化剤貯蔵
装置３５によって形成される。
【０１２９】 図４には電気負荷へのエネルギ給電のための本発明の第４の実施例のシステム
４０が示されている。システムの図は概略的に示されているのみであり、特に図
示上の寸法の縮尺が正確ではないことを理解されたい。システム４０は図２およ
び図３に示されたシステム２０、３０に類似している。ゆえに以下では反復を避
けるため、図２、図３に示されたシステムおよび図２、図３に関連して説明した
残りのコンポーネントとの相違点のみを説明する。この場合に相互に相応するコ
ンポーネントに付された参照番号は相互に第１の桁のみが異なる。
【０１３０】 システム４０は、図２のシステム２０と同様に、アノード側で完全に変換され
る燃料によって駆動される。これによりアノード側では廃棄物は発生せず、その
結果、アノード側には排出部も廃棄物処理装置も設けられない。それ以外の点で
はシステム３０とシステム４０との間に差異は存在しない。
【０１３１】 システム４０を駆動するには、図２のシステム２０を駆動するときと同様に、
特に水素が適している。水素はアノード側で廃棄生成物を発生させずにプロトン
へ変換される。このプロトンは電解質装置を通って漂遊し、酸化剤貯蔵装置４５
から純粋な酸素が供給されるカソード側で反応して水蒸気となる。この水蒸気は
凝縮装置により水へ凝縮され、その後収容装置４３内へ収集される。
【０１３２】 システムから取り外すことのできるモジュールは、図４に示された構成では、
燃料貯蔵装置４２、収容装置４３、および酸化剤貯蔵装置４５によって形成され
ている。
【０１３３】 システムの図示の実施例は例示にすぎず、本発明を制限するものではないこと
を理解されたい。例えばガス状または液体状の種々の燃料を使用でき、またガス
状または液体状の種々の酸化剤を使用することができる。
【０１３４】 前提となっているのは、単に当該の燃料が触媒装置を介してイオンへ分解され
、電解質装置を通って漂遊し、カソード側で酸化剤からの変換によって生じたイ
オンと反応することのみである。
【０１３５】 図１〜図４に示された実施例ではプロトン透過性の電解質が使用されている。
ただし使用される燃料に依存して、正のイオンまたは負のイオンを透過する別の
電解質装置を使用することもできる。
【０１３６】 負のイオンを透過する電解質装置を使用する場合、カソード側へ供給しなけれ
ばならないことを指摘しておく。完全に変換される燃料が使用される場合、アノ
ード側ではあらゆる廃棄生成物が発生する。
【０１３７】 それ以外の点については、燃料電池の分野の当業技術者に周知のアノード装置
、カソード装置、電解質装置、触媒、およびその他の燃料電池装置用の材料を上
述の実施例で使用することができる。
【０１３８】 以下に本発明の燃料電池装置の実施例を説明する。燃料電池装置は特に上述の
システムに適しているが、汎用も可能である。
【０１３９】 図５には本発明の燃料電池装置の第１の実施例が概略的な断面図で示されてい
る。燃料電池装置の図は概略的に示されているのみであり、特に図示の寸法の縮
尺は正確ではないことを理解されたい。
【０１４０】 特に図５には本発明の燃料電池装置に使用される燃料電池５０が示されている
。
【０１４１】 燃料電池５０はイオン伝導性のメンブレインの形の電解質装置５５を有してお
り、このメンブレイン上に３つのアノード装置５１と３つのカソード装置５２と
が設けられている。
【０１４２】 アノード装置５１およびカソード装置５２はここでは燃料電池技術の分野で周
知のプロセスによりメンブレインに接合されている。これに代えてアノード装置
５１およびカソード装置５２を半導体技術から周知のプロセス、電解プロセスま
たは他の表面実装プロセスによってメンブレイン５５上に被着させてもよい。
【０１４３】 この装置ではそれぞれ１つずつのアノード装置５１とカソード装置５２とが対
応している。アノード装置５１およびカソード装置５２は同じ形状および大きさ
を有している。これにより各アノード／カソード装置は同じ電圧および同じ電流
を送出する。またアノード装置５１およびカソード装置５２は異なる大きさおよ
び形状を有していてもよい。ただしこの場合には一方では個々の装置が定められ
た電流を送出せず、他方では所定の構造サイズの同じ形状および大きさに比べて
電流効率が低下することになる。
【０１４４】 さらにメンブレイン５５上に導体路５４が被着され、この導体路はアノード装
置５１とカソード装置５２との接続に用いられる。これは例えば半導体技術から
周知のプロセス、電解プロセス、または表面実装プロセスにより行うことができ
る。
【０１４５】 図５には特にメンブレイン５５の周縁部に接続されるアノード装置端子５６ａ
とカソード装置端子５６ｂとが示されている。
【０１４６】 さらに図示の実施例では、３つの個別セルが直列に接続されている。これは２
つの導体路５６ｃにより実現され、この導体路はそれぞれアノード側からカソー
ド側へメンブレインを通して接続を行っている。この種の導体路の形成には同様
に半導体技術から周知のプロセスを使用することができる。
【０１４７】 さらに図５に示された実施例は、それぞれ電解質装置とアノード装置５１また
はカソード装置５２との間に設けられた電流導出部５６ｄを有している。電流導
出部は電解質装置を介したイオン輸送を確実化するために開口部を有している。
電流導出部５６ｄは寿命を高めるために同様に不活性材料、例えばニッケル、金
、白金、貴金属または合金から形成される。
【０１４８】 導体路／電流導出部構造全体は、図５に示された実施例では、個別のステップ
、例えば半導体技術から周知のマスキングプロセス、フォトリソグラフィプロセ
ス、エッチングプロセス、コーティングプロセスおよびその他のプロセスによっ
て形成される。これに代えて他の電解プレーティングプロセス、または表面実装
プロセスを使用することもできる。
【０１４９】 図５に示された燃料電池装置はさらに燃料および酸化剤に対する供給装置を有
している（図示していない）。この場合燃料はアノード装置へ供給され、酸化剤
はカソード装置へ供給される。
【０１５０】 燃料と酸化剤とが混合しないことが保証されないと、燃料電池の駆動確実性な
いし機能可能性が保証されない。これは図示の実施例では、使用されるメンブレ
イン５５が燃料に対しても酸化剤に対しても非透過性であることにより保証され
る。これにより従来技術に比べて個々のセルを相互に気密に構成する必要がなく
なっている。つまり燃料は一方側でメンブレインに沿って供給され、酸化剤は他
方側でメンブレインに沿って供給されるのである。特にアノード側からカソード
側への接続を行う導体路５６ｃが使用される場合、この接続を行うことによって
非気密状態が発生しないように留意しなければならない。こうした非気密状態は
燃料電池の機能を損なう。
【０１５１】 図７〜図９に関連して詳細に説明するが、図示の複数の燃料電池をこの場合に
燃料電池セルスタックと称される燃料電池装置へ統合することができる。
【０１５２】 図６には本発明の燃料電池装置の第２の実施例が概略的な平面図で示されてい
る。特に図６では本発明の燃料電池装置内で使用される燃料電池６０が示されて
いる。この燃料電池６０は図５に示された燃料電池５０に類似している。ゆえに
反復を避けるため、以下には図５に示されたシステムおよび図５に関連して説明
した残りのコンポーネントとの相違点のみを説明する。
【０１５３】 燃料電池６０は９つのアノード装置６１を有しており、これらのアノード装置
は一貫した形のメンブレイン６５上に配置されている。さらに９つのカソード装
置が設けられており、これらのカソード装置はそれぞれ図示の平面のアノード装
置６１の下方に存在している。同様にアノード装置６１の下方、すなわちこの平
面図では見えない部分にはホール構造体の形の電流導出装置が電解質装置６５上
に設けられている。
【０１５４】 図５に示された実施例と図６に示された実施例との間の主な相違点は接続装置
の違いである。燃料電池６０では導体路６６ａ、６６ｂのみが使用され、これら
の導体路はメンブレイン６５の周縁部に接続されている。９つの導体路６６ａは
アノード装置６１に接続されている。９つの導体路６６ｂ（これらはメンブレイ
ンの下方に存在しているので、そのうち３つだけを破線で示してある）はカソー
ド装置に接続されている。
【０１５５】 メンブレインの周縁部では全ての導体路がコンタクトピンの形の結合装置６７
ａ、６７ｂに接続されている。
【０１５６】 これらのコンタクトピン６７ａ、６７ｂはスイッチング装置６９のプラグボー
ドに係合するように配置されている。
【０１５７】 スイッチング装置６９はアノード装置６１およびカソード装置６２が当業技術
者に周知の種々の手法で（電流を加算するために）並列接続できるように構成さ
れており、また（電圧を加算するために）直列接続できるように構成されている
。スイッチング装置６９の出力側では複数の異なる電圧Ｕおよび電流Ｉを使用可
能である。
【０１５８】 図５、図６に示された接続形態のほかに、使用目的に応じて、図示の構成を任
意に組み合わせて使用することができる。例えば図６では一列のメンブレイン／
電子装置が相互に直列接続されて固定されており、このチェーンはスイッチング
装置により可変に導通可能である。
【０１５９】 図５、図６の実施例に関連して、ここでの導体路の使用は単なる例示にすぎず
、本発明を制限するものではないことを指摘しておく。ここでは任意の他の接続
装置を使用可能であり、例えばアノード装置およびカソード装置をワイヤによっ
て接続することができる。
【０１６０】 図７には本発明の燃料電池装置の第３の実施例が概略的に示されている。この
図においても寸法はわかりやすくするために縮尺通りには示されていない。特に
図７では燃料電池装置７０は図５、図６で説明したものに類似した３つの燃料電
池７０ａ、７０ｂ、７０ｃを有する。
【０１６１】 燃料電池７０ａ、７０ｂ、７０ｃはそれぞれ複数のアノード装置７１および複
数のカソード装置７２を有している。これらの装置はメンブレイン７５上に配置
されている。燃料電池７０ａの個所に示されているように、燃料電池７０ａ、７
０ｂ、７０ｃの個々のセルは相互に導体路を介して直列に接続されており、これ
により電圧が高められる。
【０１６２】 燃料電池７０ａ、７０ｂ、７０ｃは図７によれば相互に電気的に直列接続され
ている。
【０１６３】 燃料電池装置７０では燃料電池７０ａ、７０ｂと７０ｂ、７０ｃとが結合装置
７７ａ、７７ｂを介して相互に接続されている。この場合それぞれ２つの燃料電
池７０ａ、７０ｂと７０ｂ、７０ｃとは燃料電池７０ａ、７０ｂのアノード側が
燃料電池７０ｂ、７０ｃのカソード側に対向するように配置されている。
【０１６４】 結合装置７７ａ、７７ｂはそれぞれ絶縁材料から成っており、アノード装置７
１およびカソード装置７２は相互に間隔を置いて配置された２つの燃料電池を相
互に電気的に絶縁している。
【０１６５】 結合装置７７ａ、７７ｂはそれぞれ燃料Ｂをアノード装置へ供給する分配構造
部７９ａと酸化剤Ｏをカソード装置へ供給する分配構造部７９ｂとを有している
。分配構造部はここでは周知の手法で構成されている。例えばこれらの構造部は
チャネル構造体または多孔性構造体として設けることができる。さらに燃料およ
び酸化剤は相互に並行して供給することができる（図７を参照）。ただし燃料お
よび酸化剤を交互に供給することもできる。燃料Ｂおよび酸化剤Ｏの供給は図７
では矢印で示されている。
【０１６６】 燃料電池の外側にはそれぞれ１つずつ端部プレート７８ａ、７８ｂが設けられ
ている。図７からわかるようにこれらの端部プレートはそれぞれ唯一の分配構造
部を有する。
【０１６７】 図７に示されている分配構造部は燃料供給部および酸化剤供給部に結合されて
おり、これは例えば図１〜図４に示されている実施例に関連して説明したものと
同様である。
【０１６８】 図７によれば電極を接続する導体路はメンブレイン７５上に被着される。これ
に代えて導体路を結合装置７７ａ、７７ｂおよび／または端部プレート７８ａ、
７８ｂ上に被着することもできる。これについては前述の手法を使用することが
できる。
【０１６９】 図８には本発明の第４の実施例の燃料電池装置８０が概略的に断面図で示され
ている。燃料電池装置８０は図７に示されている燃料電池装置７０と類似してい
る。ゆえに以下では反復を避けるため、図７に示されたシステムおよび図７に関
連して説明した残りのコンポーネントとの相違点のみを説明する。
【０１７０】 燃料電池８０ａ、８０ｂ、８０ｃはそれぞれカソード側またはアノード側で間
隔を置いて配置された２つの燃料電池が相互に対向するように配置されている。
図７の実施例と同様に、燃料電池８０ａ、８０ｂと８０ｂ、８０ｃとが結合装置
８８ａ、８８ｂを介して相互に接続される。
【０１７１】 図示の装置に相応して燃料電池８０ａ、８０ｂ、８０ｃを相互に直列に接続す
ることもできる（これは図８に示されている）。
【０１７２】 図７の装置とは異なって、装置８０では結合装置８８ａ、８８ｂはそれぞれ酸
化剤または燃料を供給するそれぞれ唯一の分配構造部を有すれば充分である。
【０１７３】 燃料電池装置７０と燃料電池装置８０との間の主な相違点は、装置８０では燃
料ないし酸化剤透過性の電流導出部８３がメッシュまたはパンチシートの形でア
ノード装置８１またはカソード装置８２上に設けられていることである。これら
の電流導出部はメンブレイン８５または結合装置８８ａ、８８ｂ上に被着された
導体路に接続されている。これに代えて電極を接続する電流導出部をワイヤによ
って接続することもできる。導体路もワイヤも結合装置８８ａを介して接続する
ことができる。例えば図８には最下部のアノード端子８１ａが示されている。
【０１７４】 図９には本発明の第５の実施例の燃料電池装置９０が概略的に断面図で示され
ている。燃料電池装置９０は図８に示された燃料電池装置８０と類似している。
２つの装置の間の唯一の相違点は、装置９０が複数のアノード装置９１ないしカ
ソード装置９２に相応する数の電解質装置９５を有していることである。この実
施例では一貫した形のメンブレインによる燃料と酸化剤との分離が省略されてい
るので、個々のセルを配置する際に、燃料電池装置の燃料側と酸化剤側との分離
が他の手段によって保証されるように留意しなければならない。このため図９に
示されている実施例では気密装置９９が設けられている。
【０１７５】 その他の点については、他の素子についての繰り返しを避けるため図８の相応
の説明を参照されたい。
【０１７６】 図１０には、本発明による燃料電池装置１００の第６実施形態が概略的に断面
で示されている。燃料電池装置１００は、図７に示した燃料電池装置７０に相応
する。この燃料電池装置は例えば３つの燃料電池装置を含み、これらはそれぞれ
アノード装置１０１（１０１−１，１０１−２）、カソード装置１０２（１０２
−１，１０２−２）および電解装置１０５（１０５−１，１０５−２）からなる
。
【０１７７】 ２つの装置間の重要な相違は、結合装置１０７が導電素子１１０ａと１１０ｂ
を有することである。従って各結合装置１０７は導電領域１１０ａ、１１０ｂ（
図１０で水平にハッチングされた領域）と非導電領域（図１０で垂直にハッチン
グされた領域）とに分割される。
【０１７８】 導電素子１１０ａと１１０ｂはここで次のように構成されている。すなわちこ
れらが、相互に隣接する２つの燃料電池装置１０１−１，１０５−１，１０２−
１のうち第１の燃料電池装置の各アノード装置１０１−１を、相互に隣接する２
つの燃料電池装置１０１−２，１０５−２，１０２−２のうちの第２の燃料電池
装置の、前記アノード装置に向いた側にある相応するカソード装置１０２−２と
導電接続するように構成されている。
【０１７９】 このことにより異なる燃料電池装置の、それぞれ重なり合う種々のセルがスタ
ック状に相互に接続されるようになる。このことにより異なる燃料電池装置の重
なり合う燃料電池に対する各スタックにおいてバイポーラ接続が実現される。こ
のようにして発生した種々のスタックでは、スタックのそれぞれ最下セルと最上
セルとを相互に接続すればよい。このことにより燃料電池装置での接続コストを
低減することができる。
【０１８０】 上記の構成によってさらに図７と比較して変化した分散構造が得られる。とり
わけ図１０に示した実施形態ではアノード装置１０１とカソード装置１０２には
燃料ないし酸化剤が側方から通流する。
【０１８１】 その他の点では、他の素子についての繰り返しを避けるため図７の相応の説明
を参照されたい。
【０１８２】 図１１には、本発明による電流導出部の択一的実施形態が断面で示されている
。図１１は燃料電池を示し、この燃料電池はアノード装置１１１，カソード装置
１１２および電解装置から構成される。さらに図１１には電流導出部がが示され
ており、これはアノード装置１１１ないしはカソード装置１１２に設けられてい
る。
【０１８３】 電流導出部１１６は有利にはパンチシートからなり、これはイオン並びに燃料
と酸化剤の通過を保証する。使用される材料については図５から図８ですでに説
明した電流導出部と同じように構成される。
【０１８４】 図１から図１１と関連して説明した実施形態は単なる例であり、制限的に理解
すべきものではない。
【０１８５】 とりわけ燃料電池装置の数、燃料電池装置当たりのセルの数、貫通ダイヤフラ
ムないし個別ダイヤフラム、それぞれ示した接続（切替装置の使用も含む）、種
々の結合装置（モノポールプレート、バイポールプレート）は相互に依存しない
構成であり、任意に相互に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電気的負荷にエネルギーを供給するための本発明によるシステムの第１の実施
例を示す図である。
【図２】 電気的負荷にエネルギーを供給するための本発明によるシステムの第２の実施
例を示す図である。
【図３】 電気的負荷にエネルギーを供給するための本発明によるシステムの第３の実施
例を示す図である。
【図４】 電気的負荷にエネルギーを供給するための本発明によるシステムの第４の実施
例を示す図である。
【図５】 とりわけ図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料電池装置の
第１の実施例を示す図である。
【図６】 たとえば図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料電池装置の
第２の実施例を示す図である。
【図７】 たとえば図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料電池装置の
第３の実施例を示す図である。
【図８】 たとえば図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料電池装置の
第４の実施例を示す図である。
【図９】 たとえば図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料電池装置の
第５の実施例を示す図である。
【図１０】 たとえば図１〜４のシステム内で使用するための本発明による燃料電池装置の
第６の実施例を示す図である。
【図１１】 本発明による燃料電池装置内の電流導出部の詳細図を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ， ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｓ Ｌ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ウルリッヒ シュティミング ドイツ連邦共和国 ミュンヘン ムッテン ターラーシュトラーセ １ Ｆターム(参考） 5H026 AA02 AA06 AA08 5H027 AA02 AA06 AA08 DD00 KK52 MM26 【要約の続き】 池の全ての個別セルは１つの面に配置されている。有利 にはこのような燃料電池装置は少なくとも２つの燃料電 池を有し、相互に隣接するそれぞれ２つの燃料電池は結 合装置によって相互に結合されており、各結合装置はア ノード装置に供給すべき燃料ないしはカソード装置に供 給すべき酸化物に対する供給チャネルを有する。択一的 に、この種の燃料電池装置は少なくとも２つの燃料電池 を有し、相互に隣接するそれぞれ２つの燃料電池は結合 装置によって相互に結合されており、各結合装置はアノ ード装置に供給すべき燃料に対する第１の供給チャネル と、カソード装置に供給すべき酸化剤に対する第２の供 給チャネルとを有する。

Claims (58)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 負荷に電気エネルギーを供給するためのシステム（１０；３
    ０；４０）であって、 電気エネルギーを形成するための燃料電池装置（１１；３１；４１）と、 燃料電池装置から供給可能な燃料を収容するために燃料容器装置（１２；３２
    ；４２）とを有するシステムにおいて、 燃料電池装置の駆動によって発生する廃棄物を廃棄物処理するための廃棄物処
    理装置（１３；３３−１，３３−２；４３）が設けられている、 ことを特徴とする燃料電池システム。
  2. 【請求項２】 廃棄物処理装置（３３−２；４３）は、廃棄物を収容するた
    めの収容装置を有する、請求項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】 燃料容器装置（１２；３２）は、これが収容装置として用い
    られるように構成されている、請求項２記載のシステム。
  4. 【請求項４】 廃棄物処理装置（１３）はフィルタ装置を有する、請求項１
    から３までのいずれか１項記載のシステム。
  5. 【請求項５】 廃棄物処理装置（３３−１）はイオン交換装置を有する、請
    求項１から３までのいずれか１項記載のシステム。
  6. 【請求項６】 廃棄物処理装置（１３；３３−１）は、燃料電池装置の駆動
    時に発生したガスを液体および／または固体物質に変換するよう構成されている
    、請求項４または５記載のシステム。
  7. 【請求項７】 ポンプ装置（１４；３４；４４）、有利にはミニチュアポン
    プを有し、これにより燃料容器装置（１２；３２；４２）から燃料電池装置（１
    １；３１；４１）への燃料供給を支援する、請求項１から６までのいずれか１項
    記載のシステム。
  8. 【請求項８】 燃料供給は実質的にポンプ装置（１４；３４；４４）により
    行われる、請求項７記載のシステム。
  9. 【請求項９】 ポンプ装置（１４；３４；４４）は、当該ポンプ装置（１４
    ；３４；４４）から燃料電池装置（１１；３１；４１）に供給された燃料量によ
    り、燃料電池装置（１１；３１；４１）の一定の出力電力が発生するように制御
    され、ここで燃料電池装置の出力電力は制御量として用いられる、請求項７また
    は８記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 燃料電池装置（１１；３１）はメタノール燃料電池装置と
    して構成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のシステム。
  11. 【請求項１１】 フィルタ装置（１３）は二酸化炭素をカーボネートに変換
    するために設けられている、請求項１０記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 イオン交換装置（３３−１）は、アルカリイオン交換器、
    有利には人工樹脂ベースの水酸化物イオン交換器を有する、請求項１０記載のシ
    ステム。
  13. 【請求項１３】 燃料電池装置（４１）は水素燃料電池装置として構成され
    ている、請求項１から９までのいずれか１項記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 燃料容器装置は、メタノール／水混合物（３２）ないしは
    水素（４２）を収容するように構成されており、 酸化剤容器装置が酸化物（３５；４５）、有利には酸素または過酸化水素を収
    容するために設けられている、請求項１０から１３までのいずれか１項記載のシ
    ステム。
  15. 【請求項１５】 ポンプ装置（１６；３６；４６）、有利にはミニチュアポ
    ンプを、酸化剤の燃料電池装置（１１；３１；４１）への供給を支援するために
    有する、請求項１から１４までのいずれか１項記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 酸化剤供給は実質的にポンプ装置によって行われる、請求
    項１５記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 ポンプ装置（１６；３６；４６）は、当該ポンプ装置（１
    ６；３６；４６）から燃料電池装置（１１；３１；４１）に供給された酸化剤量
    により燃料電池装置（１１；３１；４１）の一定の出力電力が発生するように制
    御され、ここで燃料電池装置の出力電力は制御量として用いられる、請求項１５
    または１６記載のシステム。
  18. 【請求項１８】 ポンプ装置（１６）は、ベンチレータ装置の形態で空気酸
    素を雰囲気から供給するように構成されている、請求項１０から１３までのいず
    れか１項と組み合わせた請求項１５から１７までのいずれか１項記載のシステム
    。
  19. 【請求項１９】 燃料電池装置、燃料容器装置、場合により燃料および／ま
    たは酸化剤に対するポンプ装置、場合により酸化剤を収容するための容器装置、
    および廃棄物処理装置はモジュールとして構成されており、 該モジュールは負荷へのエネルギー供給に使用され、負荷から取り外すことが
    できる、請求項１から８までのいずれか１項記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 燃料電池装置および場合により燃料および／または酸化剤
    に対するポンプ装置は負荷側に配置されており、 燃料容器装置、場合により酸化剤を収容するための容器装置および廃棄物処理
    装置はモジュールとして構成されており、 該モジュールは負荷へのエネルギー供給に使用され、負荷から取り外すことが
    できる、請求項１から１８までのいずれか１項記載のシステム。
  21. 【請求項２１】負荷に電気エネルギーを供給するためのシステム（２０）で
    あって、 電気エネルギーを形成するための燃料電池装置（２）と、 燃料電池装置から供給可能な燃料を収容するための燃料容器装置（２２）とを
    有する形式のシステムにおいて、 燃料電池装置（２１）は負荷側に設けられており、 燃料容器装置（２２）はモジュールとして構成されており、 該モジュールは負荷へのエネルギー供給に使用され、負荷から取り外し可能で
    ある、 ことを特徴とするシステム。
  22. 【請求項２２】 負荷側に設けられたポンプ装置（２４）、有利にはミニチ
    ュアポンプを、燃料容器装置（２２）から燃料電池装置（２２）への燃料供給を
    支援するために有する、請求項２１記載のシステム。
  23. 【請求項２３】 燃料供給は実質的にポンプ装置（２４）によって行われる
    、請求項２２記載のシステム。
  24. 【請求項２４】 ポンプ装置（２４）は、当該ポンプ装置（２４）から燃料
    電池装置（２１）に供給される燃料量によって、燃料電池装置（２１）の一定の
    出力電力が発生するように制御され、ここで燃料電池装置の出力電力は制御量と
    して用いられる、請求項２２または２３記載のシステム。
  25. 【請求項２５】 燃料電池装置（２１）は水素燃料電池装置として構成され
    ている、請求項２１から２４までのいずれか１項記載のシステム。
  26. 【請求項２６】 負荷側に設けられたポンプ装置（２６）、有利にはミニチ
    ュアポンプを、燃料電池装置（２１）への酸化剤供給を支援するために有する、
    請求項２１から２５までのいずれか１項記載のシステム。
  27. 【請求項２７】 酸化剤供給は実質的にポンプ装置によって行われる、請求
    項２６記載のシステム。
  28. 【請求項２８】 ポンプ装置（２６）は、当該ポンプ装置（２６）から燃料
    電池装置（２１）に供給される酸化剤量によって燃料電池装置（２１）の一定の
    出力電力が発生するように制御され、ここで燃料電池装置の出力電力は制御量と
    して用いられる、請求項２６または２７記載のシステム。
  29. 【請求項２９】 ポンプ装置（２６）はベンチレータ装置の形態で、空気酸
    素を雰囲気から供給するよう構成されている、請求項２６あｋら２９までのいず
    れか１項記載のシステム。
  30. 【請求項３０】 少なくとも１つの燃料電池を含む燃料電池装置（５０）で
    あって、複数のアノード装置（５１）と、複数のカソード装置（５２）とを有し
    、各カソード装置には相応のアノード装置が配属されている形式の燃料電池装置
    において、 各燃料電池は実質的に扁平な電解装置（５５）を有し、 各アノード装置（５１）および該アノード装置に相応するカソード装置（５２
    ）は、前記電解装置の相互に対向する側に配置されている、 ことを特徴とする燃料電池装置（５０）。
  31. 【請求項３１】 少なくとも２つの燃料電池（９０ａ，９０ｂ）を含む燃料
    電池装置（９０）であって、 それぞれ複数のアノード装置（９１）と、複数のカソード装置（９２）と、複数
    の電解装置（９５）とを有し、 各カソード装置には相応のアノード装置が配属されており、 それぞれアノード装置（９１）と相応するカソード装置（９２）とは、相応す
    る電解装置（９５）の相互に対向する側に配置されており、共に個別セルを形成
    し、 燃料電池の個別セルは１つの面に配置されている、 ことを特徴とする燃料電池装置（９０）。
  32. 【請求項３２】 それぞれ相互に対応するアノード装置（５１）とカソード
    装置（５２）とは同じ大きさおよび同じ形状を有する、請求項３０または３１記
    載の燃料電池装置。
  33. 【請求項３３】 電解装置とアノード装置との間および／または電解装置と
    カソード装置との間には、イオン透過性、有利にはプロトン透過性の電流導出部
    （５６ｄ）が設けられており、 該電流導出部は、接続形成装置によって相互に接続されている、請求項３０か
    ら３２までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  34. 【請求項３４】 アノード装置および／またはカソード装置には燃料透過性
    、ないしは酸化剤透過性の電流導出部（８６）が設けられており、 該電流導出部は、接続形成装置によって相互に接続されている、請求項３０か
    ら３３までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  35. 【請求項３５】 アノード装置および／またはカソード装置には燃料透過性
    ないしは酸化剤透過性の電流導出部（１１６）が設けられており、 該電流導出部は、接続形成装置によって相互に接続されている、請求項３０か
    ら３４までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  36. 【請求項３６】 各電流導出部（５６ｄ；８６；１１６）はメッシュ部また
    はパンチシートを有する、請求項３３から３５までのいずれか１項記載の燃料電
    池装置。
  37. 【請求項３７】 電流導出部はニッケル、金、プラチナおよび／または希金
    属を含む、請求項３３から３６までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  38. 【請求項３８】 各電流導出部（５６ｄ；８６；１１６）は、これに配属さ
    れたアノード装置ないしはこれに配属されたカソード装置とほぼ同じ大きさを有
    する、請求項３３から３７までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  39. 【請求項３９】 接続形成装置は導体路を有する、請求項３３から３８まで
    のいずれか１項記載の燃料電池装置。
  40. 【請求項４０】 導体路（５４）は電解装置上に取り付けられている、請求
    項３９記載の燃料電池装置。
  41. 【請求項４１】 接続形成装置は、少なくとも１つのアノード装置（５６ａ
    ；６６ａ）に対する導体路と、少なくとも１つのカソード装置（５６ｂ；６６ｂ
    ）に対する導体路とを有し、 ここで前記導体路は電解装置の周縁部で接続装置（６７ａ；６７ｂ）と接続さ
    れている、請求項３９または４０記載の燃料電池装置。
  42. 【請求項４２】 少なくとも１つのアノード装置と少なくとも１つのカソー
    ド装置に対する接続形成装置は１つの導体路（５６ｃ）を有し、 該導体路はアノード側からカソード側へ電解装置内を案内されている、請求項
    ３９から４１までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  43. 【請求項４３】 切替装置（６９）を有し、 該切替装置は、少なくとも１つないしは少なくとも２つの燃料電池のアノード
    装置とカソード装置の接続形成装置を変更し、これにより燃料電池装置により形
    成される電力が負荷の需要に最適に適合（Ｕ，Ｉ）可能である、請求項３３から
    ４２までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  44. 【請求項４４】 切替装置（６９）は接続装置を有し、 該接続装置は電解装置の周縁部で接続装置と接続可能である、請求項４３記載
    の燃料電池装置。
  45. 【請求項４５】 接続装置は１つまたは複数の差し込み基板を有する、請求
    項４４記載の燃料電池装置。
  46. 【請求項４６】 電解装置はプロトン導電性の電解シートの形態で設けられ
    ている、請求項３０から４５までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  47. 【請求項４７】 燃料電池はメタノール燃料電池であり、電解装置はナフィ
    オン（Ｎａｆｉｏｎ）を含む、請求項３０から４６までのいずれか１項記載の燃
    料電池装置。
  48. 【請求項４８】 燃料電池は水素燃料電池であり、電解装置はナフィオン（
    Ｎａｆｉｏｎ）を含む、請求項３０から４６までのいずれか１項記載の燃料電池
    装置。
  49. 【請求項４９】 燃料電池は表面処理法、有利には半導体技術法および／ま
    たはガルバニー法によって作製される、請求項３０から４８までのいずれか１項
    記載の燃料電池装置。
  50. 【請求項５０】 少なくとも２つの燃料電池（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）を
    有し、 それぞれ相互に隣接する２つの燃料電池（８０ａ，８０ｂないし８０ｂ、８０
    ｃ）は電気的に絶縁された結合装置（８８ａないし８８ｂ）によって相互に結合
    されており、 相互に隣接する２つの燃料電池（８０ａ，８０ｂ）はそれぞれ次のように配置
    されており、すなわち、 当該燃料電池の第１の燃料電池（８０ａ）のアノード装置（８１）が当該燃料
    電池の第２の燃料電池（８０ｂ）のアノード装置（８１）に向いており、および
    ／または、 当該燃料電池の第１の燃料電池（８０ｂ）のカソード装置（８２）が当該燃料
    電池の第２の燃料電池（８０ｃ）のカソード装置（８２）に向いているように配
    置されており、 各結合装置（８８ａないし８８ｂ）は、アノード装置に供給すべき燃料（Ｂ）
    ないしはカソード装置に供給すべき酸化剤（Ｏ）に対する供給分配構造（８９ａ
    ないしは８９ｂ）を有する、請求項３０から４９までのいずれか１項記載の燃料
    電池装置（８０；９０）。
  51. 【請求項５１】 少なくとも２つの燃料電池（７０ａ，７０ｂ）を有し、 それぞれ相互に隣接する２つの燃料電池（７０ａ，７０ｂ）は電気的に絶縁さ
    れた結合装置（７７ａ）によって相互に結合されており、 相互に隣接する２つの燃料電池のうち第１の燃料電池（７０ｂ）のカソード側
    （７２）は、相互に隣接する２つの燃料電池のうち第２の燃料電池（７０ａ）の
    アノード装置（７１）に向いており、 各結合装置（７７ａ）は、アノード装置（７１）に供給すべき燃料（Ｂ）に対
    する第１の供給分配構造（７９ａ）と、カソード装置（７２）に供給すべき酸化
    物（Ｏ）に対する第２の供給分配構造（７９ｂ）を有する、請求項３０から４９
    までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  52. 【請求項５２】 結合装置（１０７）は導電素子（１１０ａ；１１０ｂ）を
    有し、 該導電素子は、相互に隣接する２つの燃料電池のうち第１の燃料電池（１００
    ａ）の各アノード装置（１０１）を、相互に隣接する２つの燃料電池のうち第２
    の燃料電池の前記アノード装置に向いたカソード装置（１０２）と導電的に接続
    する、請求項５１記載の燃料電池装置。
  53. 【請求項５３】 導体路は結合装置上または結合装置内に設けられている、
    請求項３９と関連する請求項５０から５２までのいずれか１項記載の燃料電池装
    置。
  54. 【請求項５４】 接続形成装置は、少なくとも１つのアノード装置に対する
    導体路と、少なくとも１つのカソード装置に対する導体路を有し、 前記導体路は結合装置の周縁部で結合装置と接続されている、請求項５３記載
    の燃料電池装置。
  55. 【請求項５５】 ケーシングを有し、 該ケーシングには燃料電池装置が収容されており、 該燃料電池装置内で結合装置はケーシングの壁を通って延在している、請求項
    ５０から５４までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  56. 【請求項５６】 低温燃料電池装置として構成されている、請求項３０から
    ５５までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  57. 【請求項５７】 １ｋＷ以下の電力を出力するように構成された、請求項３
    ０から５６までのいずれか１項記載の燃料電池装置。
  58. 【請求項５８】 請求項３０から５７までのいずれか１項記載の燃料電池装
    置を有する、請求項１から２９までのいずれか１項記載のシステム。
JP2000617510A 1999-05-11 2000-05-10 燃料電池システムおよびこのようなシステムに対する燃料電池 Pending JP2002544650A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19921816.1 1999-05-11
DE19921816A DE19921816C1 (de) 1999-05-11 1999-05-11 Brennstoffzellen-System und Brennstoffzelle für derartiges System
PCT/EP2000/004252 WO2000069011A2 (de) 1999-05-11 2000-05-10 Brennstoffzellen-system und brennstoffzelle für derartiges system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002544650A true JP2002544650A (ja) 2002-12-24

Family

ID=7907780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000617510A Pending JP2002544650A (ja) 1999-05-11 2000-05-10 燃料電池システムおよびこのようなシステムに対する燃料電池

Country Status (7)

Country Link
EP (2) EP1194971B1 (ja)
JP (1) JP2002544650A (ja)
AT (1) ATE382963T1 (ja)
AU (1) AU5065300A (ja)
CA (1) CA2370905A1 (ja)
DE (2) DE19921816C1 (ja)
WO (1) WO2000069011A2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003317791A (ja) * 2002-04-24 2003-11-07 Hitachi Maxell Ltd 液体燃料電池
JP2004504700A (ja) * 2000-07-18 2004-02-12 モトローラ・インコーポレイテッド 直接メタノール燃料電池システム
JP2004349198A (ja) * 2003-05-26 2004-12-09 Mitsubishi Materials Corp 固体高分子型燃料電池のガス拡散層用部材およびその製造方法
JP2005011624A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Mitsubishi Materials Corp 固体高分子型燃料電池用セル部材およびその製造方法
JP2005310390A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池
US7115337B2 (en) 2002-06-07 2006-10-03 Nec Corporation Fuel cell
US7323266B2 (en) 2002-10-22 2008-01-29 Hitachi, Ltd. Sheet-like chemical cell, fuel cell and methods for manufacturing thereof
US7763393B2 (en) 2005-05-13 2010-07-27 Hitachi Cable, Ltd. Fuel cell having electrode channel member with comb-teeth shape
JP2018032617A (ja) * 2016-05-30 2018-03-01 コミサリア ア レネルジ アトミク エ オウ エネルジ アルタナティヴ 気流で冷却される平面型燃料電池から電力を生成するデバイス

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10032419A1 (de) * 2000-07-04 2002-05-02 Xcellsis Gmbh Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben des Brennstoffzellensystems
US6696189B2 (en) * 2000-12-15 2004-02-24 Motorola, Inc. Direct methanol fuel cell system including an integrated methanol sensor and method of fabrication
US6689502B2 (en) * 2001-03-16 2004-02-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Monopolar cell pack of direct methanol fuel cell
JP4994571B2 (ja) * 2001-12-07 2012-08-08 キヤノン株式会社 燃料電池および電気機器
JP2003197225A (ja) * 2001-12-28 2003-07-11 Dainippon Printing Co Ltd 高分子電解質型燃料電池
EP1467425A4 (en) * 2001-12-28 2009-05-27 Dainippon Printing Co Ltd POLYELECTROLYTE FUEL CELL AND SEPARATOR FOR POLYELECTROLYTE FUEL CELL
DE10164029B4 (de) * 2001-12-28 2004-07-22 Sfc Smart Fuel Cell Ag Vorrichtung zur Versorgung eines Gerätes mit flüssigem Brennstoff
DE10224783A1 (de) * 2002-06-04 2004-01-08 Höhberger, Ulrich Felix Hermann, Dipl.-Ing. Hohlleiter-Brennstoffzellenelement mit Leiteranordnung und Verfahren zur Herstellung
JP3575477B2 (ja) * 2002-06-07 2004-10-13 日本電気株式会社 燃料電池
JP3747888B2 (ja) * 2002-06-24 2006-02-22 日本電気株式会社 燃料電池、燃料電池用電極およびそれらの製造方法
JP3758615B2 (ja) * 2002-06-28 2006-03-22 日本電気株式会社 燃料電池
JP4746263B2 (ja) * 2002-10-11 2011-08-10 勇 内田 エタノール酸化用電極触媒およびそれを用いた直接エタノール型燃料電池、電子機器
US7419060B2 (en) * 2003-03-05 2008-09-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Integrated fuel container and impurity removal cartridge
WO2004091023A2 (en) * 2003-04-08 2004-10-21 Altercell Fuel Cell Technology Aps Fuel cell
JP4794178B2 (ja) * 2004-05-10 2011-10-19 新光電気工業株式会社 固体電解質燃料電池
FR2880994B1 (fr) * 2005-01-17 2010-08-20 Pierre Forte Convertisseur electrochimique compact
CA2601121A1 (en) * 2005-03-16 2006-09-21 Itm Power (Research) Ltd. Method for operating an electrochemical cell and a cassette for use therewith
DE102005050500B4 (de) * 2005-10-21 2018-05-09 Audi Ag Vorrichtung und Verfahren zur Spannungserfassung an einem Brennstoffzellenstapel
DE102006048860B4 (de) * 2006-10-16 2010-06-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Brennstoffzellenmodul und dessen Verwendung
JP2010027623A (ja) * 2009-10-30 2010-02-04 Minoru Umeda 燃料電池及びその発電方法
GB0921881D0 (en) * 2009-12-15 2010-01-27 Priestnall Michael A Carbonate fuel cell

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3907485A1 (de) * 1989-03-08 1990-09-20 Asea Brown Boveri Brennstoffzellenanordnung
DE4104841A1 (de) * 1991-02-16 1992-08-20 Abb Patent Gmbh Brennstoffzellenanordnung
DE4104839A1 (de) * 1991-02-16 1992-08-20 Abb Patent Gmbh Brennstoffzelle
DE4329819C2 (de) * 1993-07-28 1998-01-15 Fraunhofer Ges Forschung Brennstoffzellenmodul
WO1995004382A1 (de) * 1993-07-28 1995-02-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mehrere zellen enthaltende batterie in form einer streifenmembram
US5773162A (en) * 1993-10-12 1998-06-30 California Institute Of Technology Direct methanol feed fuel cell and system
DE4408962C2 (de) * 1994-03-16 1998-01-22 Daimler Benz Ag Verfahren zur Kohlenmonoxidentfernung aus einem Methanol/Wasserdampf-Reformierungsprozeßgas und dieses verwendende Vorrichtung
US5595949A (en) * 1994-03-18 1997-01-21 Electric Fuel (E.F.L.) Ltd., Scrubber system for removing carbon dioxide from a metal-air or fuel cell battery
JPH0869808A (ja) * 1994-08-30 1996-03-12 Toyota Motor Corp 改質装置と燃料電池システム
DE4446841A1 (de) * 1994-12-27 1996-07-04 Mtu Friedrichshafen Gmbh Brennstoffzellenmodul
DE19502391C1 (de) * 1995-01-26 1996-05-23 Fraunhofer Ges Forschung Membranelektrodeneinheit gebildet durch die Zusammenfassung von flächigen Einzelzellen und deren Verwendung
DE19515669C2 (de) * 1995-04-28 2002-07-18 Ingbuero Dipl Ing Rudolf Loock Verfahren zur regenerativen Energiegewinnung durch die Verknüpfung einer Vergärungsanlage für biogen organische Stoffe mit einer Brennstoffzelle
JP3553210B2 (ja) * 1995-06-26 2004-08-11 本田技研工業株式会社 燃料電池を搭載した移動体における燃料電池システム
DE19523109C2 (de) * 1995-06-26 2001-10-11 Daimler Chrysler Ag Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine und einem Stromerzeugungssystem
JPH1012258A (ja) * 1996-06-21 1998-01-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内部改質型固体電解質燃料電池モジュール
DE19636903C1 (de) * 1996-09-11 1998-01-02 Forschungszentrum Juelich Gmbh Brennstoffzellenmodul
DE19718970A1 (de) * 1997-05-05 1998-11-12 Zsw Integraler PEM-Brennstoffzellen-Heizungsmodul und dessen Verwendung sowie PEM-Brennstoffzellenstapel
US5989741A (en) * 1997-06-10 1999-11-23 E.I. Du Pont De Nemours And Company Electrochemical cell system with side-by-side arrangement of cells
DE19745773C2 (de) * 1997-10-16 1999-09-09 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennstoffzelle mit Entgasungseinrichtung
AT406808B (de) * 1997-11-18 2000-09-25 Vaillant Gmbh Kraft-wärme-kopplungsanlage mit brennstoffzellen
DE19817534A1 (de) * 1998-04-16 1999-10-21 Mannesmann Ag Verfahren und Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie
DE19833064C2 (de) * 1998-07-22 2001-10-11 Fraunhofer Ges Forschung Brennstoffzelle für hohe Ausgangsspannungen

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004504700A (ja) * 2000-07-18 2004-02-12 モトローラ・インコーポレイテッド 直接メタノール燃料電池システム
JP2003317791A (ja) * 2002-04-24 2003-11-07 Hitachi Maxell Ltd 液体燃料電池
US7115337B2 (en) 2002-06-07 2006-10-03 Nec Corporation Fuel cell
US7323266B2 (en) 2002-10-22 2008-01-29 Hitachi, Ltd. Sheet-like chemical cell, fuel cell and methods for manufacturing thereof
US7572302B2 (en) 2002-10-22 2009-08-11 Hitachi Ltd. Sheet-like chemical cell, fuel cell and methods for manufacturing thereof
JP2004349198A (ja) * 2003-05-26 2004-12-09 Mitsubishi Materials Corp 固体高分子型燃料電池のガス拡散層用部材およびその製造方法
JP2005011624A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Mitsubishi Materials Corp 固体高分子型燃料電池用セル部材およびその製造方法
JP2005310390A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池
JP4594642B2 (ja) * 2004-04-16 2010-12-08 パナソニック株式会社 燃料電池
US7763393B2 (en) 2005-05-13 2010-07-27 Hitachi Cable, Ltd. Fuel cell having electrode channel member with comb-teeth shape
JP2018032617A (ja) * 2016-05-30 2018-03-01 コミサリア ア レネルジ アトミク エ オウ エネルジ アルタナティヴ 気流で冷却される平面型燃料電池から電力を生成するデバイス
JP7129761B2 (ja) 2016-05-30 2022-09-02 コミサリア ア レネルジ アトミク エ オウ エネルジ アルタナティヴ 気流で冷却される平面型燃料電池から電力を生成するデバイス及びその使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1333517A2 (de) 2003-08-06
EP1194971B1 (de) 2008-01-02
EP1194971A2 (de) 2002-04-10
EP1333517A3 (de) 2006-12-13
AU5065300A (en) 2000-11-21
ATE382963T1 (de) 2008-01-15
DE50014896D1 (de) 2008-02-14
CA2370905A1 (en) 2000-11-16
DE19921816C1 (de) 2000-10-26
WO2000069011A2 (de) 2000-11-16
WO2000069011A3 (de) 2001-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002544650A (ja) 燃料電池システムおよびこのようなシステムに対する燃料電池
EP1349227B1 (en) Air breathing direct methanol fuel cell pack
CN100459251C (zh) 具有过氧化氢分解催化剂的膜电极组件
US6743541B2 (en) Monopolar cell pack of proton exchange membrane fuel cell and direct methanol fuel cell
JP5744051B2 (ja) 電池および電池の作動方法
KR101223554B1 (ko) 하이브리드형 연료전지 시스템
US20020127451A1 (en) Compact direct methanol fuel cell
KR100571821B1 (ko) 직접메탄올 연료전지 및 이를 장착한 휴대용 컴퓨터
TWI226718B (en) Fuel cells using plasma
US20050255368A1 (en) High surface area micro fuel cell architecture
US7220501B2 (en) Integrated hybrid electrochemical device
KR102017328B1 (ko) 운전 중 개별 교체가 가능한 단위전지모듈을 포함하는 연료전지 및 고온 수전해용 스택 모듈
US10651494B2 (en) Stack module for fuel battery and high temperature electrolysis including individually changeable cell battery module during operation
US20050201919A1 (en) Materials for cathode in solid oxide fuel cells
KR101049827B1 (ko) 연료 전지 시스템 및 그 구동 방법
US20110027682A1 (en) Portable electronic device comprising fuel cell power system
KR20070014678A (ko) 연료 전지 시스템
US7465514B2 (en) Electrochemical energy source and electronic device incorporating such an energy source
JP2004095208A (ja) 燃料電池
JP2004014149A (ja) 液体燃料電池
KR100536239B1 (ko) 연료 전지 시스템
KR20010045795A (ko) 알콜 연료전지를 이용한 휴대형 전원 공급장치
US8105722B2 (en) Fuel cell system suitable for organic fuels and a method of operation of the same
JP2018092870A (ja) 電気化学デバイスシステム
KR20070037208A (ko) 원통형 전해질막-전극 합성체 및 이를 채용한 연료전지