JP2003077505A - 液体燃料直接供給形燃料電池 - Google Patents
液体燃料直接供給形燃料電池Info
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- 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
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 携帯形小型電子機器に適した液体燃料直接供
給形燃料電池を得る。 【解決手段】 燃料電池の負極に供給するための液体燃
料１が多孔質材料７を充填した容器２内に収納され、か
つ前記容器２の内部と発電部とが毛細管体からなる燃料
供給路８によって接続され、容器２内に液体燃料１が均
一に保持できるようにし、携帯時に容器２内で液体燃料
１が振動することがなく、横向きで使用したり、倒立状
態で使用したり、液体燃料１の残量が少なくなっても、
安定した燃料供給を可能にする。
給形燃料電池を得る。 【解決手段】 燃料電池の負極に供給するための液体燃
料１が多孔質材料７を充填した容器２内に収納され、か
つ前記容器２の内部と発電部とが毛細管体からなる燃料
供給路８によって接続され、容器２内に液体燃料１が均
一に保持できるようにし、携帯時に容器２内で液体燃料
１が振動することがなく、横向きで使用したり、倒立状
態で使用したり、液体燃料１の残量が少なくなっても、
安定した燃料供給を可能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液体燃料直接供給形
燃料電池に関するもので、さらに詳しく言えば、携帯電
話等の携帯形小型電子機器に適した液体燃料直接供給形
燃料電池に使用する液体燃料を収納した容器に関するも
のである。
燃料電池に関するもので、さらに詳しく言えば、携帯電
話等の携帯形小型電子機器に適した液体燃料直接供給形
燃料電池に使用する液体燃料を収納した容器に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯電話、携帯形のコンピュータ
ー等の電源にはニッケル−カドミウム電池、ニッケル−
水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池が用いられ
てきたが、これらの機器は常に電源を入れた状態で使用
することが多く、上記した二次電池を用いて連続使用時
間を延ばすことには限界があった。
ー等の電源にはニッケル−カドミウム電池、ニッケル−
水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池が用いられ
てきたが、これらの機器は常に電源を入れた状態で使用
することが多く、上記した二次電池を用いて連続使用時
間を延ばすことには限界があった。
【０００３】これに対して、燃料電池をこのような機器
の電源に用いる試みが開始されており、メタノールなど
の液体燃料と水を直接供給することによって発電ができ
る液体燃料直接供給形燃料電池が、電解質膜の水分管理
等が複雑な、水素を燃料とした固体高分子型燃料電池に
代わって注目されている。
の電源に用いる試みが開始されており、メタノールなど
の液体燃料と水を直接供給することによって発電ができ
る液体燃料直接供給形燃料電池が、電解質膜の水分管理
等が複雑な、水素を燃料とした固体高分子型燃料電池に
代わって注目されている。
【０００４】すなわち、メタノールと水を直接供給して
発電ができる直接メタノール形燃料電池のような液体燃
料直接供給形燃料電池には、固体高分子型燃料電池で必
要であったような電解質膜の水分管理等が不要で、構造
もシンプルという特徴があるからであった。
発電ができる直接メタノール形燃料電池のような液体燃
料直接供給形燃料電池には、固体高分子型燃料電池で必
要であったような電解質膜の水分管理等が不要で、構造
もシンプルという特徴があるからであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
液体燃料直接供給形燃料電池は、燃料を液体で容器内に
収納しているため、携帯時に容器内で燃料が振動した
り、液体燃料の残量が少なくなると、安定した燃料供給
が困難になって機器の動作が不安定になるという問題が
あった。また、携帯形の小型電子機器は携帯時に容器内
で液体燃料が振動するだけでなく、機器とともに電池自
体を横向きで使用したり、倒立状態で使用することがあ
り、容器も横向きや倒立状態になることがある。そのた
め、液体燃料を加圧状態にして容器内に収納する方式が
検討されている。しかしながら、この方式のものは、図
２に示したように、倒立状態で使用する場合は、液体燃
料１の残量が少なくなると、容器２内の上部に形成され
るガス室３の占める割合が大きくなり、液体燃料１に混
じってガスが供給されてしまうことがあり、機器の動作
に支障を来すことがあった。なお、図２は、容器２にバ
ルブ５を有する燃料供給管６が取り付けられ、この燃料
供給管６と燃料電池の発電部とがコネクター４によって
接続できる構成を示している。
液体燃料直接供給形燃料電池は、燃料を液体で容器内に
収納しているため、携帯時に容器内で燃料が振動した
り、液体燃料の残量が少なくなると、安定した燃料供給
が困難になって機器の動作が不安定になるという問題が
あった。また、携帯形の小型電子機器は携帯時に容器内
で液体燃料が振動するだけでなく、機器とともに電池自
体を横向きで使用したり、倒立状態で使用することがあ
り、容器も横向きや倒立状態になることがある。そのた
め、液体燃料を加圧状態にして容器内に収納する方式が
検討されている。しかしながら、この方式のものは、図
２に示したように、倒立状態で使用する場合は、液体燃
料１の残量が少なくなると、容器２内の上部に形成され
るガス室３の占める割合が大きくなり、液体燃料１に混
じってガスが供給されてしまうことがあり、機器の動作
に支障を来すことがあった。なお、図２は、容器２にバ
ルブ５を有する燃料供給管６が取り付けられ、この燃料
供給管６と燃料電池の発電部とがコネクター４によって
接続できる構成を示している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、請求項１記載の発明は、プ
ロトン導電性の高分子電解質または水酸化物イオン導電
性の高分子電解質よりなる電解質を介して負極と正極と
を配し、前記負極に液体燃料が供給され、前記正極に酸
化剤ガスが供給されるように構成されたセルスタックを
発電部として備えた液体燃料直接供給形燃料電池におい
て、前記負極に供給するための液体燃料が多孔質材料を
充填した容器に収納され、かつ前記容器の内部と発電部
とが毛細管体からなる燃料供給路によって接続されてい
ることを特徴とするものであり、これにより、容器内の
多孔質材料に液体燃料を均一に保持することができ、携
帯時に容器内で液体燃料が振動することがなく、電池自
体を横向きで使用したり、倒立状態で使用したり、液体
燃料の残量が少なくなっても、安定した燃料供給が可能
な液体燃料直接供給形燃料電池を得ることができる。
するためになされたもので、請求項１記載の発明は、プ
ロトン導電性の高分子電解質または水酸化物イオン導電
性の高分子電解質よりなる電解質を介して負極と正極と
を配し、前記負極に液体燃料が供給され、前記正極に酸
化剤ガスが供給されるように構成されたセルスタックを
発電部として備えた液体燃料直接供給形燃料電池におい
て、前記負極に供給するための液体燃料が多孔質材料を
充填した容器に収納され、かつ前記容器の内部と発電部
とが毛細管体からなる燃料供給路によって接続されてい
ることを特徴とするものであり、これにより、容器内の
多孔質材料に液体燃料を均一に保持することができ、携
帯時に容器内で液体燃料が振動することがなく、電池自
体を横向きで使用したり、倒立状態で使用したり、液体
燃料の残量が少なくなっても、安定した燃料供給が可能
な液体燃料直接供給形燃料電池を得ることができる。
【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の液体燃料直接供給形燃料電池において、多孔質材料
が炭素繊維、ガラス繊維、プラスチック繊維からなる繊
維質材料であることを特徴とし、請求項３記載の発明
は、多孔質材料が無機材料粉末または発泡材、炭素材料
粉末または発泡材、ガラス材料粉末または発泡材、プラ
スチック材料粉末または発泡材からなる粉末状または発
泡状材料であることを特徴とするものであり、これによ
り、容器内に多孔質材料を充填しても、容器の重量の増
加を最小限にした液体燃料直接供給形燃料電池を得るこ
とができる。
載の液体燃料直接供給形燃料電池において、多孔質材料
が炭素繊維、ガラス繊維、プラスチック繊維からなる繊
維質材料であることを特徴とし、請求項３記載の発明
は、多孔質材料が無機材料粉末または発泡材、炭素材料
粉末または発泡材、ガラス材料粉末または発泡材、プラ
スチック材料粉末または発泡材からなる粉末状または発
泡状材料であることを特徴とするものであり、これによ
り、容器内に多孔質材料を充填しても、容器の重量の増
加を最小限にした液体燃料直接供給形燃料電池を得るこ
とができる。
【０００８】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の液体燃料直接供給形燃料電池において、無機材料粉
末または発泡材はシリカ、アルミナ、マグネシア、ジル
コニアから選択された一種以上の材料であることを特徴
とするものであり、これにより、表面積を大きくでき、
液体燃料の保持量を多くできるとともに、それを変質さ
せることのない多孔質材料に液体燃料を保持することが
できる液体燃料直接供給形燃料電池を得ることができ
る。
載の液体燃料直接供給形燃料電池において、無機材料粉
末または発泡材はシリカ、アルミナ、マグネシア、ジル
コニアから選択された一種以上の材料であることを特徴
とするものであり、これにより、表面積を大きくでき、
液体燃料の保持量を多くできるとともに、それを変質さ
せることのない多孔質材料に液体燃料を保持することが
できる液体燃料直接供給形燃料電池を得ることができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、その実施の形態
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１０】本発明の実施の形態に係る液体燃料直接供
給形燃料電池は、図１に示したように、プロトン導電性
の高分子電解質または水酸化物イオン導電性の高分子電
解質よりなる電解質を介して負極と正極とを配し、前記
負極に液体燃料が供給され、前記正極に酸化剤ガスが供
給されるように構成されたセルスタックを発電部として
備えたものにおいて、前記負極に供給するための液体燃
料１が多孔質材料７を充填したステンレス製の容器２に
収納され、かつ前記容器２の内部と発電部とが毛細管体
からなる燃料供給路８によって接続されていることを特
徴とする。
給形燃料電池は、図１に示したように、プロトン導電性
の高分子電解質または水酸化物イオン導電性の高分子電
解質よりなる電解質を介して負極と正極とを配し、前記
負極に液体燃料が供給され、前記正極に酸化剤ガスが供
給されるように構成されたセルスタックを発電部として
備えたものにおいて、前記負極に供給するための液体燃
料１が多孔質材料７を充填したステンレス製の容器２に
収納され、かつ前記容器２の内部と発電部とが毛細管体
からなる燃料供給路８によって接続されていることを特
徴とする。
【００１１】前記毛細管体からなる燃料供給路８として
は、多孔質材料７と同様の多数の気孔を有する繊維状物
質を充填した管状体や多孔質材料からなる紐状体などが
よく、この燃料供給路８と発電部とをコネクター４によ
って着脱できる構成にしておくのがよい。このようにす
れば、コネクター４を発電部に接続すると、多孔質材料
７に保持された液体燃料１が燃料供給路８の多数の気孔
による毛細管力によって前記発電部に供給して発電する
ことができ、容器２内の液体燃料１がなくなると、コネ
クター４を外して容器２を交換するようにできる。
は、多孔質材料７と同様の多数の気孔を有する繊維状物
質を充填した管状体や多孔質材料からなる紐状体などが
よく、この燃料供給路８と発電部とをコネクター４によ
って着脱できる構成にしておくのがよい。このようにす
れば、コネクター４を発電部に接続すると、多孔質材料
７に保持された液体燃料１が燃料供給路８の多数の気孔
による毛細管力によって前記発電部に供給して発電する
ことができ、容器２内の液体燃料１がなくなると、コネ
クター４を外して容器２を交換するようにできる。
【００１２】上記した実施の形態に係る液体燃料直接供
給形燃料電池では、負極に液体燃料を供給する構造とし
ては、液体燃料を供給するための流路溝を有する負極側
セパレータと酸化剤ガスを供給するための流路溝を有す
る正極側セパレータをセルスタックやセルスタックを構
成する単セルに設けたもの、負極側セパレータと正極側
セパレータを一体にして両面に流路溝を有するセパレー
タユニットを前記セルスタックや単セルに設けたものが
あるが、これ以外の構造のものであってもよい。
給形燃料電池では、負極に液体燃料を供給する構造とし
ては、液体燃料を供給するための流路溝を有する負極側
セパレータと酸化剤ガスを供給するための流路溝を有す
る正極側セパレータをセルスタックやセルスタックを構
成する単セルに設けたもの、負極側セパレータと正極側
セパレータを一体にして両面に流路溝を有するセパレー
タユニットを前記セルスタックや単セルに設けたものが
あるが、これ以外の構造のものであってもよい。
【００１３】また、上記した実施の形態に係る液体燃料
直接供給形燃料電池では、多孔質材料７を充填した容器
２に空気取入口９を設けておけば、液体燃料１が消費さ
れても、容器２内を大気圧下に開放して、安定して液体
燃料１の供給ができる。
直接供給形燃料電池では、多孔質材料７を充填した容器
２に空気取入口９を設けておけば、液体燃料１が消費さ
れても、容器２内を大気圧下に開放して、安定して液体
燃料１の供給ができる。
【００１４】上記した多孔質材料７として、炭素繊維、
ガラス繊維、プラスチック繊維からなる繊維質材料、ま
たは無機材料粉末または発泡材、炭素材料粉末または発
泡材、ガラス材料粉末または発泡材、プラスチック材料
粉末または発泡材からなる粉末状または発泡状材料を選
択すれば、それを容器２内に充填しても、容器２の重量
の増加を最小限にすることができ、前記無機材料粉末ま
たは発泡材として、シリカ、アルミナ、マグネシア、ジ
ルコニアから選択された一種以上の材料を選択すれば、
液体燃料１を、表面積を大きくでき、その保持量を多く
できるとともに、それを変質させないものに保持するこ
とができる。
ガラス繊維、プラスチック繊維からなる繊維質材料、ま
たは無機材料粉末または発泡材、炭素材料粉末または発
泡材、ガラス材料粉末または発泡材、プラスチック材料
粉末または発泡材からなる粉末状または発泡状材料を選
択すれば、それを容器２内に充填しても、容器２の重量
の増加を最小限にすることができ、前記無機材料粉末ま
たは発泡材として、シリカ、アルミナ、マグネシア、ジ
ルコニアから選択された一種以上の材料を選択すれば、
液体燃料１を、表面積を大きくでき、その保持量を多く
できるとともに、それを変質させないものに保持するこ
とができる。
【００１５】上記した実施の形態では、容器２を倒立状
態にし、その下方から液体燃料１を供給する構成によっ
て説明したが、本発明の要旨はこの構成に限定されるも
のではない。すなわち、容器２を横向きにしたり、倒立
状態にして上方から液体燃料１を供給する構成なども本
発明に含まれる。
態にし、その下方から液体燃料１を供給する構成によっ
て説明したが、本発明の要旨はこの構成に限定されるも
のではない。すなわち、容器２を横向きにしたり、倒立
状態にして上方から液体燃料１を供給する構成なども本
発明に含まれる。
【００１６】
【発明の効果】上記した如く、本発明は、液体燃料を収
納した容器を改良して、携帯電話や携帯形コンピュータ
ー等といった携帯形小型電子機器に適した液体燃料直接
供給形燃料電池を得るのに寄与することができ、特に液
体燃料としてメタノールを用いた直接メタノール形燃料
電池の用途の拡大に寄与するところが大である。
納した容器を改良して、携帯電話や携帯形コンピュータ
ー等といった携帯形小型電子機器に適した液体燃料直接
供給形燃料電池を得るのに寄与することができ、特に液
体燃料としてメタノールを用いた直接メタノール形燃料
電池の用途の拡大に寄与するところが大である。
【図１】本発明の液体燃料直接供給形燃料電池に使用す
る容器の断面図である。
る容器の断面図である。
【図２】従来の液体燃料直接供給形燃料電池に使用する
容器の断面図である。
容器の断面図である。
１ 液体燃料
２ 容器
３ ガス室
４ コネクター
５ バルブ
６ 燃料供給管
７ 多孔質材料
８ 燃料供給路
９ 空気取入口
Claims (4)
- 【請求項１】 プロトン導電性の高分子電解質または水
酸化物イオン導電性の高分子電解質よりなる電解質を介
して負極と正極とを配し、前記負極に液体燃料が供給さ
れ、前記正極に酸化剤ガスが供給されるように構成され
たセルスタックを発電部として備えた液体燃料直接供給
形燃料電池において、前記負極に供給するための液体燃
料が多孔質材料を充填した容器に収納され、かつ前記容
器の内部と発電部とが毛細管体からなる燃料供給路によ
って接続されていることを特徴とする液体燃料直接供給
形燃料電池。 - 【請求項２】 請求項１記載の液体燃料直接供給形燃料
電池において、多孔質材料が炭素繊維、ガラス繊維、プ
ラスチック繊維からなる繊維質材料であることを特徴と
する液体燃料直接供給形燃料電池。 - 【請求項３】 請求項１記載の液体燃料直接供給形燃料
電池において、多孔質材料が無機材料粉末または発泡
材、炭素材料粉末または発泡材、ガラス材料粉末または
発泡材、プラスチック材料粉末または発泡材からなる粉
末状または発泡状材料であることを特徴とする液体燃料
直接供給形燃料電池。 - 【請求項４】 請求項３記載の液体燃料直接供給形燃料
電池において、無機材料粉末または発泡材はシリカ、ア
ルミナ、マグネシア、ジルコニアから選択された一種以
上の材料であることを特徴とする液体燃料直接供給形燃
料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001268569A JP2003077505A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 液体燃料直接供給形燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001268569A JP2003077505A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 液体燃料直接供給形燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003077505A true JP2003077505A (ja) | 2003-03-14 |
Family
ID=19094530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001268569A Pending JP2003077505A (ja) | 2001-09-05 | 2001-09-05 | 液体燃料直接供給形燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003077505A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005008817A1 (ja) * | 2003-07-18 | 2005-01-27 | Gs Yuasa Corporation | 燃料電池システムと燃料電池の燃料切れの検出方法 |
| WO2005071782A1 (ja) * | 2004-01-22 | 2005-08-04 | Nec Corporation | 燃料電池用燃料カートリッジおよびそれを用いた燃料電池 |
| JP2006048995A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-02-16 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | 燃料電池における液体燃料供給システム |
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| CN100423343C (zh) * | 2004-05-18 | 2008-10-01 | 松下电器产业株式会社 | 燃料电池用液体燃料收容容器及燃料电池系统 |
| JP2011060774A (ja) * | 2010-11-11 | 2011-03-24 | Casio Computer Co Ltd | 燃料電池システム |
-
2001
- 2001-09-05 JP JP2001268569A patent/JP2003077505A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051219 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060125 |