JP2003331879A - 液体燃料カートリッジ及びこれを備えた燃料電池システム - Google Patents

液体燃料カートリッジ及びこれを備えた燃料電池システム

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JP2003331879A JP2002139208A JP2002139208A JP2003331879A JP 2003331879 A JP2003331879 A JP 2003331879A JP 2002139208 A JP2002139208 A JP 2002139208A JP 2002139208 A JP2002139208 A JP 2002139208A JP 2003331879 A JP2003331879 A JP 2003331879A
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勉 宮本
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料消費量に応じて適切な量の液体燃料を供
給することができ、クロスオーバー現象を効果的に防止
できる燃料カートリッジを提供する。 【解決手段】 空気取入口22及び燃料取出口24が形
成された筐体21内に、液体燃料を含浸した多孔質体2
3が加圧圧縮されて充填されている。空気取入口22
は、筐体21の外面に沿って折り曲げられた管状の空気
通路を有している。この燃料カートリッジの燃料取出口
24は、燃料電池10に設けられた燃料導入口44を有
する突起部42が挿入されると前記燃料導入口44より
基端側をシーリングするシーリング部47と、前記突起
部42が挿入されると前記燃料導入口44に液体燃料を
供給可能に開口する開口動作部49と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液体燃料カートリッ
ジ及びこれと燃料電池を備えた燃料電池システムに係
り、特に、小型化が可能で燃料の過剰供給を防止するこ
とができる液体燃料カートリッジ及び燃料電池システム
に関する。
【0002】
【従来の技術】燃料電池は、燃料極(アノード極)、電
解質、及び空気極(カソード極)が積層されて構成され
る。燃料極に燃料(水素など)を供給するとともに空気
極に酸化剤(酸素など)を供給し、触媒を用いて化学反
応を起こさせる。そしてこの化学反応による自由エネル
ギー変化を直接に電気エネルギーとして取り出すのであ
る。燃料電池は理論的に発電効率が高いため、二酸化炭
素排出量削減に貢献する環境調和型電源として注目され
ている。特に、直接メタノール方式は、水素の生成プロ
セスが一体化されているため、COの発生を最低限に
抑えることができる。
【0003】燃料を容器に蓄えて燃料極に供給する形態
としては種々のものが考えられているが、例えば携帯機
器の電源として期待されている直接メタノール型燃料電
池(DMFC)では、燃料であるメタノールを、液体の
まま燃料極に供給する。このような液体燃料は、燃料極
での燃料消費量に応じて適切な量を供給する必要があ
る。供給燃料が少な過ぎれば、起電力不足が起こり、供
給燃料が多過ぎれば、燃料が燃料極で反応を起こさない
まま電解質に流入するクロスオーバー現象が起こる。
【0004】特開2001−93551号公報は、液体
燃料を安定して供給するため、容器内の圧力を一定に保
つ圧力調整機構と、毛管現象により液体燃料を導出部ま
で導く液体吸収材料とを備えた燃料収容容器を開示して
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の燃料収
容容器では、燃料消費量に応じて適切な量の燃料を供給
することが困難であった。特に、供給燃料が多すぎるこ
とによるクロスオーバー現象を防止することが十分にで
きなかった。
【0006】本発明は、燃料消費量に応じて適切な量の
液体燃料を供給することができ、クロスオーバー現象を
効果的に防止できる燃料カートリッジを提供することを
目的とする。
【0007】さらには、上記燃料カートリッジを備えた
信頼性の高い燃料電池システムを提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の燃料カートリッジは、空気取入口及び燃料取出
口が形成された筐体内に、液体燃料を含浸した多孔質体
が充填されている。充填されていることにより、液体燃
料に予め負圧を付与することができ、過剰供給を防止す
ることができる。特に、前記多孔質体の非圧縮状態にお
ける垂直方向の長さは、筐体内の垂直方向の深さの1.
0〜1.5倍であり、前記多孔質体の非圧縮状態におけ
る水平方向の長さは、筐体内の水平方向の長さの1.0
〜2.0倍であることが望ましい。
【0009】また、本発明の燃料カートリッジは、空気
取入口及び燃料取出口が形成された筐体内に、加圧圧縮
され且つ液体燃料を含浸した多孔質体が収容されてい
る。多孔質体が圧縮されているので、負圧を調整するこ
とができる。特に、前記多孔質体の非圧縮状態における
体積は、前記筐体内の容積の1.1〜2.5倍であるこ
とが望ましい。
【0010】また、前記多孔質体は、多数の空孔又は空
隙を有するスポンジ状であることが望ましく、前記多孔
質体の空孔率は、99%〜30%であることが望まし
い。
【0011】また、本発明は、空気取入口及び燃料取出
口が形成された筐体内に、液体燃料が収容された、燃料
電池用の燃料カートリッジであって、前記空気取入口
は、折り曲げられた管状の空気通路を有している。これ
により流路長を長くすることができ、燃料の蒸発を最小
限に抑えることができる。
【0012】また、本発明は、空気取入口及び燃料取出
口が形成された筐体内に、液体燃料が収容された、燃料
電池用の燃料カートリッジであって、前記空気取入口
は、前記筐体の外面に沿って非直線状に形成されてい
る。これにより流路長を長くするとともに、コンパクト
にして取扱い性を向上させることができる。
【0013】また、本発明は、空気取入口及び燃料取出
口が形成された筐体内に、液体燃料が収容された、燃料
電池用の燃料カートリッジであって、前記空気取入口
は、その流路内の半径rに対して10r〜2000rの
流路長を有している。このように開口面積の割に流路長
を長くすることにより、外気との連通を図りつつ燃料の
蒸発を最小限に抑えることができる。
【0014】また、本発明は、空気取入口及び燃料取出
口が形成された筐体内に、液体燃料が収容された、燃料
電池用の燃料カートリッジであって、前記空気取入口
は、前記筐体の外面側に沿って形成された溝であってそ
の一端が前記筐体内部に連通する溝と、前記筐体の溝形
成面を外面側から覆い、前記溝の他端を前記筐体の外部
に開放可能なシートと、を備えている。これにより流路
長を長くするとともに、製造又はリサイクルを容易にす
ることができる。
【0015】上記燃料カートリッジにおいて、前記シー
トは、前記筐体の溝形成面に熱圧着されていることが望
ましい。
【0016】また、上記燃料カートリッジにおいて、前
記液体燃料は、メタノール、メタノール水溶液、ケミカ
ルハライド、ガソリン、シクロヘキサノン、またはNa
BH ジメチルエーテルを含むことが望ましい。
【0017】本発明の燃料電池システムは、上記の燃料
カートリッジと、前記燃料カートリッジの燃料取出口か
ら取出された液体燃料を用い、電気化学反応により電気
エネルギーを出力する燃料電池と、を備えている。上記
燃料カートリッジを備えているので、過剰供給になりに
くくして信頼性の高い燃料電池システムを提供すること
ができる。
【0018】上記燃料電池システムにおいて、前記燃料
電池は、前記液体燃料を前記燃料カートリッジから導入
するための燃料導入口が先端に開口した突起部を備え、
前記燃料カートリッジの前記燃料取出口は、前記突起部
が挿入されると前記燃料導入口より基端側をシーリング
するシーリング部と、前記突起部が挿入されると前記燃
料導入口に前記液体燃料を供給可能に開口する開口動作
部と、を備えることが望ましい。これにより、燃料カー
トリッジの燃料電池への取り付け、交換が容易になる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ説明する。
【0020】(システムの全体構成)図1に、本発明の
実施形態による燃料電池システムの概略構成を示す。図
示するように、燃料電池システムは、燃料カートリッジ
20と、この燃料カートリッジから燃料供給を受ける燃
料電池10と、この燃料電池からの排出物を排出させる
補器30とを備えている。この例ではコンパクト化を図
るため、各要素を順に積層させた配置にしているが、各
要素の配置はこれ以外でもよい。
【0021】図2に、燃料電池システムの各要素の接続
関係を示す。燃料カートリッジ20は、燃料電池10の
ホルダ65に収められている。ホルダ65は燃料導入チ
ューブ28によって燃料電池10の燃料拡散層に連通し
ており、燃料カートリッジ20の液体燃料を供給可能に
なっている。燃料電池10の排出口38は補器30に連
通しており、補器30の駆動により燃料電池10からの
排出物がチューブ36に排出される。燃料電池10から
はリード線12a、13aにより電気エネルギーが出力
される。
【0022】(燃料電池)燃料電池10としては、本実
施形態ではDMFCが採用されている。但し、燃料を液
体で保存するものであれば、他の方式の燃料電池でも構
わない。図1に示すように、燃料電池10は、高分子膜
1と、この高分子膜のそれぞれの面に接合された燃料極
2及び空気極3とを備えた高分子膜/電極接合体(以下
「接合体」という)6を備えている。高分子膜は、一般
的には固体高分子膜等が用いられ、この高分子膜に密着
させて、Pt、Ru、Pt−Ruなどの触媒層が形成さ
れている。更に、接合体の燃料極2側には燃料拡散層5
が形成され、空気極3側には空気拡散層4が形成されて
いる。燃料拡散層5及び空気拡散層4は、それぞれメッ
シュの金属フォームからなる多孔性膜で構成されてい
る。これら接合体6、燃料拡散層5、空気拡散層4の小
口面は、図示しないガスケットなどで気密に覆われてい
る。燃料拡散層5及び空気拡散層4には、それぞれ図示
しない集電部材が設けられ、発生した電気エネルギーを
取り出せるようになっている。燃料電池10は更に、燃
料カートリッジ20の燃料取出口(後述)から燃料を取
り出すための、燃料導入口(後述)を更に備えており、
この燃料導入口が燃料拡散層5に連通している。
【0023】図3は、燃料電池10の詳細な構成例を示
す平面図(a)、底面図(b)であり、図4は、図3
(a)のA−B線及びB−C線の断面図を組合せて拡大
したものである。この燃料電池10は、ベースプレート
17及び18の間に、接合体6、空気拡散層4、燃料拡
散層5、集電部材12及び13を収納している。ベース
プレート17、18の周囲はガスケットや不定形シール
材などで封止され、ビス止め、接着、溶着又はその他の
固定方法で密封されている。
【0024】燃料拡散層5は、集電部材12を備えると
ともに、燃料室15に隣接している。燃料室15は、燃
料導入チューブ28を介して後述の燃料導入口に連通し
ている。集電部材12は、リード線12aと導通してい
る。一方、空気拡散層4は、集電部材13を備えるとと
もに、多数の空気導入口14を備えたベースプレート1
8に隣接している。また、空気拡散層4は排出口38に
連通している。集電部材13は、リード線13aと導通
している。
【0025】(燃料電池の動作)次に、本実施形態の燃
料電池10の動作について説明する。
【0026】燃料カートリッジ20から液体燃料、例え
ばメタノール溶液(メタノール3%水溶液など)が供給
されると、メタノール溶液が燃料導入チューブ28、燃
料室15に導入され、燃料拡散層5内を拡散して燃料極
2へ導かれる。燃料極2ではメタノール溶液から二酸化
炭素とプロトンと電子が生成される。二酸化炭素は燃料
拡散層5を通じて排出され、プロトンは高分子膜1に拡
散する。一方、空気拡散層4内では空気(酸素)が拡散
して、空気極3へ導かれる。空気極では酸素がプロトン
と反応して水を生成し、電子を消費する。
【0027】これによって得られる燃料電池10からの
電気出力が、集電部材12、13を通じて取り出され、
リード線12a、13aによって外部に出力される。
【0028】(燃料カートリッジの詳細)図5は、本実
施形態の燃料カートリッジの断面構造を示す図である。
燃料カートリッジ20は、図に示すように液体燃料を収
容する筐体21を備えている。筐体21内には、液体燃
料を含浸させた多孔質体(フォーム)23が収容されて
いる。多孔質体の形状は、いわゆるスポンジ状のもので
もよいし、繊維状のものでもよいが、多数の空孔又は空
隙を有することが必要である。この多孔質体(フォー
ム)の空孔率は、99〜30%であり、好ましくは、9
0〜50%程度の空孔を有することが液体の保持のため
に好ましい。また、筐体内の深さ(高さ)を1とする
と、フォームの非圧縮状態における垂直方向の長さ(高
さ)は1.0〜1.5であり、筐体内の水平方向の長さ
を1とすると、フォームの非圧縮状態における水平方向
の長さは1.0〜2.0であり、好ましくは1.2〜
1.7である。この多孔質体23が筐体21内の空間を
埋めるように充填されることにより、液体燃料に予め負
圧を付与することが望ましい。更に、多孔質体23が圧
縮して筐体21内に収容されることにより、負圧を調整
することが望ましい。筐体21内の体積を1とすると、
フォームの非圧縮状態における体積は1.1〜2.5が
望ましく、より好ましくは1.2〜1.8である。多孔
質体23の素材は、ポリウレタン、ポリエステルなど任
意のものを用いることができるが、本発明で用いられる
液体燃料は、メタノール水溶液のほか、ケミカルハライ
ド、ガソリン、シクロヘキサノン、NaBHジメチル
エーテル等を改質して水素を取り出すための液体燃料を
保持できるように、耐有機溶媒特性にすぐれた材料が好
ましい。以上のように負圧を付与することにより、燃料
の供給過剰を防止することができる。
【0029】筐体21内の燃料が消費された場合には、
筐体21に設けられた空気取入口22(図1参照)から
空気を取り入れることにより、所要の負圧が維持され
る。この空気取入口22は、燃料の蒸発を最小限に抑
え、かつ大気と連通することが望ましい。燃料の蒸発を
最小限に抑えるため、空気取入口22は、開口断面積の
割に流路長がかなり長くなるように形成される。流路長
を長くするために、空気取入口22は折り曲げられた管
状となっている。流路長は、空気取入口22の貫通孔7
5(後述)の半径rに対して10r〜2000rである
ことが好ましく、より好ましくは、50r〜1500
r、さらに好ましくは100r〜1000rである。こ
のように空気取入口22の流路長を長くすることによ
り、気化した燃料がたとえ流路内に達しても、筐体21
より外部への流出は最小限にすることができる。また、
空気取入口22の流路長を長くすることにより、流路抵
抗は増大すると考えられるが、燃料が消費された場合に
適量の空気が導入されることは比較的スムーズに行われ
る。
【0030】流路長の長い空気取入口22を形成する際
には、図1に示すように、筐体21の外面に沿って形成
したほうが製造しやすく、取り扱い上も便利である。ま
た、空気取入口22を形成するにあたっては、筐体の外
面側に沿って溝77を形成し、この溝をフィルム8、8
aで覆うことが望ましい。これにより、製造が容易であ
り、かつ筐体のリサイクル時には空気取入口22の流路
が詰まっていてもフィルムを剥して容易に洗浄すること
ができる。この溝77の一端は、筐体に設けられた貫通
孔75によって筐体内部に連通する。溝77の他端は、
フィルムの一部(8a)を使用時に剥がすようにするこ
とにより、大気に連通することのできる大気開放口79
を形成することができる。
【0031】(燃料取出口の詳細)燃料カートリッジ2
0の燃料取出口及び燃料電池の燃料取入孔の構成を図5
に基づいて説明する。上述のように筐体21内には液体
燃料を含浸させた多孔質体23を収容して、液体燃料に
所要の負圧を付与している。筐体21内には多孔質体に
接触し且つ燃料取出口24を覆うようにフィルタ39が
介装されている。燃料取出口24は、その外端にシール
材7を貼着して封止されており、弁体49とシール材7
の間には閉じられた空間60が形成されている。
【0032】一方、燃料電池10の筐体41には、突起
部である燃料取入部材42が植設されている。この燃料
取入部材42は、燃料電池の筐体41の所定位置に燃料
カートリッジ20が搭載されたとき、シール材7を貫通
してパッキン45と液密に結合して燃料カートリッジの
筐体21内と燃料電池の燃料拡散層5とを連通させる。
【0033】燃料取入部材42は、燃料電池の燃料拡散
層5に連通する筒状体であり、先端部にテーパ部が形成
され、テーパ部に燃料流入用の通孔、つまり燃料取入孔
44、44が穿設されている。燃料取入部材42の先端
は、燃料取出口のシール材7が押し付けられたとき、シ
ール材7に張力を与えてシール材を破断できるように適
度な尖り形状に成形されている。
【0034】パッキン45は、図5(ロ)に示したよう
にその内周面にテーパ部43が形成され、先端の筐体内
部側には円筒状の嵌合部47が形成されている。また、
パッキン45は、その上面にバネ48の力によって開口
動作部である弁体49が常時押し当てられていて流路を
閉じている。この弁体49は燃料取入部材42が規定の
位置まで挿入されると燃料取入部材42により押し上げ
られ、流路が開かれる。
【0035】このような燃料カートリッジは、高分子製
の筐体21の本体にステンレス製のフィルタ39を熱溶
着により固定し、さらに、バネ48、弁体49、パッキ
ン45を順番に燃料取出口24から挿入して組み込んだ
後、シール材7により燃料取出口24を熱溶着により封
止する。シール材7は、燃料の漏洩を防止するばかりで
なく、パッキン45がバネ48に押し出されるのを防止
する部材としても作用する。
【0036】次に、多孔質体23を筐体21本体に押し
込み、筐体21の蓋を本体に熱溶着する。次に筐体内を
減圧して液体燃料を注入する。その後筐体は大気に開放
されるが、再度減圧した状態で筐体21の空気取入口2
2をフィルム8、8aで熱圧着により封止する。フィル
ム8、8aで封止された燃料カートリッジは、遮気性を
備えたフィルムからなる外袋に収容されて減圧状態でパ
ッキングされる。
【0037】次に燃料カートリッジ20を燃料電池10
に装填する方法について説明する。図6および図7は、
燃料カートリッジの装填過程を示すものである。パッキ
ングしている外袋を開封して燃料カートリッジ20を取
り出し、筐体21の空気取入口22を封止しているフィ
ルム8aを剥がす。その後、燃料電池の筐体41に形成
されたカートリッジホルダ65のレバー58を開いて、
燃料カートリッジ20を装填する。燃料カートリッジ2
0の張り出し部25がレバー58の突起14に受け止め
られ、他端側がホルダ65の斜面部13bに支持され
る。
【0038】この状態でレバー58を閉めると、図7に
示したように突起14が下方に回動して燃料カートリッ
ジ20の燃料取出口24が燃料取入部材42の先端に接
触する。
【0039】さらにレバー58を回動させると、燃料取
出口24が燃料取入部材42に押し込まれる。レバー5
8が最後まで押し込まれると、レバー58が鈎部16と
係合し、燃料カートリッジ20がホルダ65に固定され
る。
【0040】なお、燃料カートリッジ20をホルダ65
から取り出す場合には、鈎部16とレバー58との係合
を解いてから、レバー58を上方ヘ回動させる。これに
より燃料カートリッジ20がレバー58に引き上げら
れ、燃料取出口24が燃料取入部材42から抜ける。さ
らにレバー58を回動させると燃料カートリッジ24の
上半部がホルダ65から露出した状態となるから、燃料
カートリッジ24をホルダ65から簡単に取り出すこと
ができる。
【0041】燃料カートリッジ21の装着過程におい
て、燃料カートリッジ20が燃料取出口24に押し込ま
れると、シール材7は燃料取入部材42の先端により張
力を受け、当接部に応力が集中して引き裂け、空間60
が大気に開放される。
【0042】燃料カートリッジ20がさらに押し込まれ
ると、燃料取入部材42がテーパ部43にガイドされて
パッキン45内に挿入される。これにより、図に示した
ようにパッキン45の嵌合部47が燃料取入部材42に
液密に嵌合する。そして、燃料取入部材42が弁体49
を押し開いて筐体21を燃料電池の筐体41に連通さ
せ、燃料電池10に燃料を供給可能な状態となる。
【0043】上記の弁体49は燃料カートリッジ20を
途中で交換する際の便宜を図ったものであるが、弁体4
9やバネ48は省略することもできる。この場合、嵌合
部47より奥に、開口動作部として開口を塞ぐフィルム
を設け、嵌合部3を通過した燃料取入部材42がフィル
ムを破るようにしてもよい。
【0044】また、嵌合部47はパッキン45の一部を
なすものとして説明したが、燃料取入部材42との結合
を液密にするものであれば他の構成でもよい。例えばリ
ング状のゴム環に燃料取入部材42を挿入する構成でも
よい。
【0045】(補器)図8は、補器30の一例を示す一
部切欠き平面図である。補器30は、ここではチューブ
ポンプとして構成され、燃料電池の空気極3側で発生し
空気拡散層4に拡散する水等の排出物を、燃料電池10
から積極的に吸引する。この補器30は、内部に空間部
が形成され、特定方向の断面において空間部内面が円弧
面に形成された本体32と、弾性材料で形成され、上記
円弧面に沿って敷設されたチューブ36とを備えてい
る。更に、上記本体32の空間部内には、上記特定方向
と直角な方向の軸線を中心に回転可能な回転支持体33
と、回転支持体33の縁部に配設されると共に、回転支
持体33の軸線と平行な軸線を中心に回転可能な複数の
ローラ34a、34b、34cとを備えている。
【0046】かかる構成において、図示しない駆動手段
により回転支持体33が回転駆動された際には、複数の
ローラ34a、34b、34cの内の少なくとも1個の
ローラが、その外周面と上記円弧面との間でチューブ3
6を押し潰しつつ、移動する。これにより、チューブ3
6内の液体を矢印X方向へ送ることができる。チューブ
36の吸込み側が上記燃料電池の空気拡散層4からの排
出口38(図3参照)に接続されることにより、排出物
を積極的に吸引することができる。
【0047】なお、用いられる燃料電池の性質に応じ
て、排出物を更に化学処理したり、特定成分を抽出又は
除去したり、燃料極2側にフィードバックさせるように
してもよい。燃料極から二酸化炭素が排出される場合に
は、燃料拡散層5に連通する気液分離室などを設けて二
酸化炭素を分離排出し、これを補器30で吸引してもよ
い。補器30を設けず、排出物を積極的に吸引しない構
成としてもよい。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、燃料消費量に応じて適
切な量の液体燃料を供給することができ、クロスオーバ
ー現象を効果的に防止できる燃料カートリッジを提供す
ることができる。また、上記燃料カートリッジを備えた
信頼性の高い燃料電池システムを提供することができ
る。また、本発明の燃料カートリッジを用いれば、燃料
の揮発を低く抑制することができるので、エネルギーの
ロスが少なく、環境に配慮した燃料電池システムを得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態による燃料電池システムの
概略構成を示す図である。
【図2】 燃料電池システムの各要素の接続関係を示す
図である。
【図3】 燃料電池の詳細な構成を示す平面図(a)、
底面図(b)である。
【図4】 図3(a)のA−B−C線の組合せ断面図で
ある。
【図5】 本実施形態の燃料カートリッジの断面構造を
示す図である。
【図6】 燃料カートリッジの装填過程を示す図であ
る。
【図7】 燃料カートリッジの装填過程を示す図であ
る。
【図8】 補器の一例を示す一部切欠き平面図である。
【符号の説明】
22…空気取入口、24…燃料取出口、21…燃料カー
トリッジの筐体、23…液体燃料を含浸した多孔質体、
77…溝、8、8a…シート、10…燃料電池、42…
燃料取入部材(突起部)、44…燃料取入孔(燃料導入
口)、47…嵌合部(シーリング部)、49…弁体(開
口動作部)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠原 幸雄 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 5H026 AA08 5H027 AA08 BA13

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気取入口及び燃料取出口が形成された
    筐体内に、液体燃料を含浸した多孔質体が充填された、
    燃料電池用の燃料カートリッジ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記多孔質体の非圧縮状態における垂直方向の長さは、
    筐体内の垂直方向の深さの1.0〜1.5倍であり、 前記多孔質体の非圧縮状態における水平方向の長さは、
    筐体内の水平方向の長さの1.0〜2.0倍である、燃
    料電池用の燃料カートリッジ。
  3. 【請求項3】 空気取入口及び燃料取出口が形成された
    筐体内に、加圧圧縮され且つ液体燃料を含浸した多孔質
    体が収容された、燃料電池用の燃料カートリッジ。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 前記多孔質体の非圧縮状態における体積は、前記筐体内
    の容積の1.1〜2.5倍である、燃料電池用の燃料カ
    ートリッジ。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至請求項4の何れか一項にお
    いて、 前記多孔質体は、多数の空孔又は空隙を有するスポンジ
    状である、燃料電池用の燃料カートリッジ。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至請求項5の何れか一項にお
    いて、 前記多孔質体の空孔率は、99%〜30%である、燃料
    電池用の燃料カートリッジ。
  7. 【請求項7】 空気取入口及び燃料取出口が形成された
    筐体内に、液体燃料が収容された、燃料電池用の燃料カ
    ートリッジであって、前記空気取入口は、折り曲げられ
    た管状の空気通路を有する、燃料電池用の燃料カートリ
    ッジ。
  8. 【請求項8】 空気取入口及び燃料取出口が形成された
    筐体内に、液体燃料が収容された、燃料電池用の燃料カ
    ートリッジであって、前記空気取入口は、前記筐体の外
    面に沿って非直線状に形成された、燃料電池用の燃料カ
    ートリッジ。
  9. 【請求項9】 空気取入口及び燃料取出口が形成された
    筐体内に、液体燃料が収容された、燃料電池用の燃料カ
    ートリッジであって、前記空気取入口は、その流路内の
    半径rに対して10r〜2000rの流路長を有する、
    燃料電池用の燃料カートリッジ。
  10. 【請求項10】 空気取入口及び燃料取出口が形成され
    た筐体内に、液体燃料が収容された、燃料電池用の燃料
    カートリッジであって、 前記空気取入口は、 前記筐体の外面側に沿って形成された溝であってその一
    端が前記筐体内部に連通する溝と、 前記筐体の溝形成面を外面側から覆い、前記溝の他端を
    前記筐体の外部に開放可能なシートと、 を備えた、燃料電池用の燃料カートリッジ。
  11. 【請求項11】 請求項10において、 前記シートは、前記筐体の溝形成面に熱圧着されてい
    る、燃料電池用の燃料カートリッジ。
  12. 【請求項12】 請求項1乃至請求項11の何れか一項
    において、 前記液体燃料は、メタノール、メタノール水溶液、ケミ
    カルハライド、ガソリン、シクロヘキサノン、またはN
    aBHジメチルエーテルを含む、燃料電池用の燃料カ
    ートリッジ。
  13. 【請求項13】 請求項1乃至請求項12の何れか一項
    に記載の燃料カートリッジと、 前記燃料カートリッジの燃料取出口から取出された液体
    燃料を用い、電気化学反応により電気エネルギーを出力
    する燃料電池と、 を備えた、燃料電池システム。
  14. 【請求項14】 請求項13において、 前記燃料電池は、前記液体燃料を前記燃料カートリッジ
    から導入するための燃料導入口が先端に開口した突起部
    を備え、 前記燃料カートリッジの前記燃料取出口は、前記突起部
    が挿入されると前記燃料導入口より基端側をシーリング
    するシーリング部と、前記突起部が挿入されると前記燃
    料導入口に前記液体燃料を供給可能に開口する開口動作
    部と、を備えた、燃料電池システム。
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