JP2007066559A

JP2007066559A - 燃料電池

Info

Publication number: JP2007066559A
Application number: JP2005247778A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Arimura; 智朗有村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】送気ポンプを駆動して空気を酸化剤として起電部の空気極に導入する際、吸湿剤の微粉化を招くことなく、空気中の水分を吸湿除去することが可能な燃料電池を提供する。
【解決手段】電解質膜を挟んで燃料極および空気極が積層されたセルを有する起電部と、起電部に接続され、空気を酸化剤として空気極に供給するための送気ポンプが介装された酸化剤導入管と、酸化剤導入管の前記起電部と反対側の他端に接続された吸湿性フィルタとを具備し、前記吸湿性フィルタは酸化剤導入管の他端に接続され、吸気口を有する容器と、この容器内に充填され、特定の高分子化合物からなる多孔質体中に吸湿剤を担持した多数の吸湿体とを備えることを特徴とする燃料電池。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料電池に関する。

直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）は、電解質膜を挟んで燃料極および空気極が積層されたセルを有する起電部と、この起電部に接続され、メタノール水溶液を燃料として前記燃料極に供給するための送液ポンプが介装された燃料導入管と、前記起電部に接続され、空気を酸化剤として前記空気極に供給するための送気ポンプが介装された酸化剤導入管とを備えた構造を有する。
しかしながら、前記ＤＭＦＣにおいて送気ポンプを駆動して水分を含む空気を酸化剤として起電部の空気極に導入すると、送気ポンプの回転部に結露が発生する虞がある。この結露発生は、ポンプの回転部分のさび付を誘発し、駆動音が大きくなる問題があった。

このようなことから、特許文献１，２には酸化剤導入管の吸気側にモレキュラーシーブ、シリカゲルを乾燥剤として充填した容器を有する吸湿フィルタを配置し、送気ポンプを駆動して酸化剤としての空気を起電部の空気極に導入する際、前記乾燥剤で予め水分を吸湿、除去して送気ポンプの回転部への結露発生を抑制することが開示されている。

しかしながら、モレキュラーシーブ、シリカゲルは水分を吸収（吸湿）すると、膨張して微粉化するため、送気ポンプによる吸気時の圧力損失が増大する。その結果、起電部の空気極に導入する乾燥した空気（酸化剤）量が変動して起電部の発電性能が変化する問題があった。
特開平９−９２３１４号公報特開２００４−９５２６３

本発明は、送気ポンプを駆動して空気を酸化剤として起電部の空気極に導入する際、吸湿剤の微粉化を招くことなく、空気中の水分を吸湿除去することが可能な燃料電池を提供することを目的とする。

本発明によると、電解質膜を挟んで燃料極および空気極が積層されたセルを有する起電部と、
前記起電部に接続され、空気を酸化剤として前記空気極に供給するための送気ポンプが介装された酸化剤導入管と、
前記酸化剤導入管の前記起電部と反対側の他端に接続された吸湿性フィルタと
を具備し、
前記吸湿性フィルタは、前記酸化剤導入管の他端に接続され、吸気口を有する容器と、この容器内に充填され、下記化２に示す一般式（Ｉ）にて表される高分子化合物からなる多孔質体中に吸湿剤を担持した多数の吸湿体とを備えることを特徴とする燃料電池が提供される。

ただし、式中のＲ¹，Ｒ²は互いに異なるアルキル基、ｘは２０〜３５０の整数、ｙは５〜２００の整数を示す。

本発明は、送気ポンプを駆動して空気を酸化剤として起電部の空気極に導入する際、吸湿剤の微粉化に起因する吸気時の圧力損失の増大を低減して安定した発電性能を維持し、かつ空気中の水分を吸湿除去し、送気ポンプでの結露発生、回転部分のさび付を防止して駆動音を低減することが可能な燃料電池を提供できる。

以下、本発明に係る燃料電池を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、実施形態に係る燃料電池を示す斜視図、図２は図１の燃料電池の発電部を概略的に示す図、図３は図１の燃料電池の酸化剤吸気側に設置される吸湿性フィルタを示す分解斜視図である。

燃料電池１は、メタノールを液体燃料としたＤＭＦＣとして構成され、電子機器、例えばパーソナルコンピュータの電源として使用可能に構成されている。

燃料電池１は筐体１０を備えている。この筐体１０は、ほぼ角柱状に形成され水平に延びた本体１１と、本体１１から延出した載置部１２とを有している。

前記載置部１２は、平坦な矩形状に形成され、パーソナルコンピュータ（図示せず）の後部を載置可能に形成されている。後述するように、本体１１内には、発電部を構成する燃料タンク、起電部、混合タンク等が配置されている。載置部１２には、パーソナルコンピュータをロックするロック機構等が配置されている。

前記載置部１２の上面には、パーソナルコンピュータと接続するためのコネクタ２１が設けられている。パーソナルコンピュータの例えば底面後部には、燃料電池１１側のコネクタ２１と接続するための図示しないコネクタが設けられ、コネクタ２１と機械的、電気的に接続される。載置部１２の３箇所には、ロック機構を構成する位置決め突起２２およびフック２３が設けられている。これらの位置きめ突起２２およびフック２３は、パーソナルコンピュータの底面後部と係合し、載置部１２に対してパーソナルコンピュータを位置決め、保持する。また、載置部１２には、パーソナルコンピュータを燃料電池１から取り外す際、ロック機構のロックを解除するイジェクトボタン２４が設けられている。載置部１２内には、後述する発電部の動作を制御する制御部が設けられている。

前記本体１１の壁部には多数の通気孔３１、３２，３３が形成されている。本体１１の一側部は、燃料タンク４１の脱着時に取り外し可能なカバー４２として形成されている。

発電部は、本体１１内の一側部に設けられた燃料タンク４１、本体１１内の中央部に設けられ化学反応により発電を行うＤＭＦＣスタックにより構成された起電部４２、本体１１内の他側部に設けられた混合タンク４３を備えている。燃料タンク４１には、液体燃料として高濃度のメタノールが収容されている。この燃料タンク４１は本体１１に対して脱着自在なカートリッジとして形成されている。

燃料タンク４１は、図示しない燃料供給路を通した混合タンク４３に接続され、この燃料供給路には、燃料タンクから混合タンクへ燃料を供給する第１送液ポンプ４４、電磁弁４５が設けられている。

起電部４２は、複数のセルを積層して構成され、各セルはアノード（燃料極）とカソード（空気極）との間に電解質膜を挟持して構成されている。起電部４２の周囲には、図示しない多数の冷却フィンが設けられている。

本体１１の内部には、起電部４２のカソードに酸化剤（例えば空気）を導入するための送気ポンプ５１が介装された酸化剤導入管５２が接続されている。送気ポンプ５１は空気供給部を構成している。カソードと反対側の酸化剤導入管５２端部には、後述する吸湿性フィルタ８０が取り付けられている。起電部４２と混合タンク４３との間には燃料供給管５３ａおよび燃料回収管５３ｂが接続され、起電部のアノードと混合タンク４３との間で燃料を循環させるアノード流路を形成している。燃料供給管５３ａには、混合タンク４３から起電部４２へ燃料を供給する第２送液ポンプ５４が接続されている。燃料供給管５３ａおよび燃料回収管５３ｂの周囲にはそれぞれ鉛直方向に延びた多数の放熱フィン５５が取り付けられ、アノード冷却器６０を構成している。

起電部４２には、排出管７１が接続され、カソードから発電により生じた生成物および空気を排出するカソード流路を形成している。カソード流路７１は、起電部４２から延出した第１流路７１ａと、第１流路から複数に分岐しているとともにそれぞれ水平方向に対し傾斜して延びた複数の分岐流路７１ｂと、第１流路および各分岐流路の下端に連通し第１流路から排出された水および分岐路で凝縮した水を貯溜する図示しない貯溜部（水回収タンク）と、貯溜部内に貯溜された水を混合タンク４３に導く第１回収流路７１ｃと、分岐流路の上端に連通した第２流路７２ｄと、を有している。本実施形態において、複数の分岐流路７１ｂはそれぞれ鉛直方向に沿って延びている。また、第１回収流路７１ｃは、アノード冷却器６０と混合タンク４３との間で燃料回収管５３ｂに連通し、この燃料回収管５３ｂを介して混合タンク４３に接続されている。

第１回収流路７１ｃには、図示しない貯溜部内の水を混合タンク４３に供給する水回収ポンプ（図示せず）が設けられている。

複数の分岐流路７１ｂを形成している排出管７１の周囲にはそれぞれ水平方向に延びた多数の放熱フィン７２が取り付けられカソード冷却器７３を構成している。複数の分岐流路７１ｂを含むカソード冷却器７３は、アノード冷却器６０と隙間を置いて対向配置されている。第２流路７１ｄはほぼ水平に延びているとともに、本体１１の通気孔３３に向かって開口した排気口７４を備えている。本体１１の前壁に形成された通気孔３１は、カソード冷却器７３と対向して設けられている。

第２流路７１ｄにおいて、排気口７４の近傍には排気フィルタ７５および排気バルブ７６が設けられている。排気フィルタ７５は、例えば金属触媒等により構成され、カソード流路を通して排気される空気中に含まれるメタノール等の有害物質を除去する。排気フィルタ７５の鉛直方向の下方には、図示しない水回収部が設けられ、第２流路７１ｄに連通している。また、カソード流路は、水回収部内に回収された水を第１回収流路７１ｃに導く第２回収流路（図示せず）を有している。この第２回収流路は、水回収ポンプ（図示せず））と混合タンク４３との間で第１回収流路７１ｃに接続されている。

本体１１内において、アノード冷却器６０とカソード冷却器７３との間には、遠心ファンからなる冷却ファン７７が設けられ、アノード冷却器およびカソード冷却器と対向している。冷却ファン７７は、羽根の回転軸がほぼ水平に、かつ、アノード冷却器６０およびカソード冷却器７３と直交するように配置されている。

前記吸湿性フィルタ８０は、例えば粒状をなす多数の吸湿体８１が充填された例えばプラスチック製の箱形容器８２を備えている。箱形容器８２は、矩形吸気口８３が開口され、かつこの吸気口８３と反対側の面に円形排気穴８４が開口されている。矩形メッシュ板８５は、容器８２の吸気口８３の枠部に例えば接着剤により固定されている。矩形不織布８６は、矩形メッシュ板８５の周縁に例えば接着剤により固定されている。前記酸化剤導入管５２は、端部にフランジ５２ａを有する。このフランジ５２ａは、箱形容器８２の前記吸気口８３と反対の面に円形メッシュ板８７、円形不織布８８を介してその導入管５２の穴が前記円形排気穴８４と対向するように当接され、図示しないねじで箱形容器８２の面に固定することにより酸化剤導入管５２を箱形容器８２に接続している。

前記吸湿体は、下記化３に示す一般式（Ｉ）にて表される高分子化合物からなる多孔質体中に吸湿剤を担持した構造を有する。

前記一般式（Ｉ）のＲ¹は炭素数１〜１８のアルキル基、Ｒ²は炭素数１〜２６のアルキル基であることが好ましい。

前記高分子化合物からなる多孔質体は、粒状、ペレット状の形態を取ることができる。この多孔質体は連続気孔を有し、その気孔率が５〜８０％であることが好ましい。多孔質体の気孔率を５％未満にすると、吸湿剤の担持量が低下して吸気した空気中の水分を効率よく除去することが困難になる虞がある。一方、多孔質体の気孔率が８０％を超えると、多孔質体の強度が低下する虞がある。

前記吸湿剤としては、例えば炭酸カルシウム、塩化カルシウムまたは五酸化二リン等を挙げることができる。

前記吸湿剤は、前記多孔質体の気孔にその全気孔に対して２０〜９５％の割合で担持されることが好ましい。吸湿剤の全気孔に対する担持割合を２０％未満にすると、乾燥剤の担持量が低下して吸引した空気中の水分を効率よく除去することが困難になる虞がある。一方、吸湿剤の全気孔に対する担持割合が９５％を超えると、吸引した空気中の水分を担持した吸湿剤で吸湿したときの膨張を気孔で十分に吸収しきれなくなって吸湿剤が多孔質体の気孔から脱落して微粉化される虞がある。

前記吸湿体は、球状の形態を取る場合、平均粒径が０．１〜８００μｍであることが好ましい。このような平均粒径を有する吸湿体が充填された吸湿性フィルタは、吸気された空気との接触性および空気の流通圧力を適正化することが可能になる。

以上説明した実施形態の燃料電池は、前述した図１〜図３に示すように電解質膜を挟んで燃料極および空気極が積層されたセルを有する起電部４２に接続され、空気を酸化剤として前記空気極に供給するための送気ポンプ５１が介装された酸化剤導入管５２と、酸化剤導入管５２の前記起電部４２と反対側の他端に接続された吸湿性フィルタ８０とを具備する。この吸湿性フィルタ８０は、前記酸化剤導入管４２の他端（フランジ４２ａ）に接続され、吸気口８３を有する箱形容器８２と、この容器８２内に充填され、前記一般式（Ｉ）にて表される高分子化合物からなる多孔質体中に吸湿剤を担持した多数の吸湿体８１とを備える。

このような構成によれば、酸化剤導入管５２の送気ポンプ５１を駆動して酸化剤である空気を吸湿フィルタ８０の箱形容器８２の吸気口８３に配置した矩形不織布８６、矩形メッシュ板８５を通してその容器８２内に導入すると、容器８２内には多数の吸湿体８１が充填されているため、空気がこの容器８２内を流通する間に空気中の水分が吸湿体８１に担持された炭酸カルシウムのような吸湿剤によって吸湿、除去される。このため、吸湿フィルタ８０を通過した空気は乾燥した状態で酸化剤導入管５２を流通し、起電部４２のセルの空気極に導入される。その結果、空気中の水分に起因する送気ポンプでの結露発生、回転部分のさび付を防止できるため、送気ポンプの駆動音を低減することができる。また、送気ポンプの使用寿命を向上できる。

特に、吸湿体を構成する多孔質体の気孔率を５〜８０％にすることによって、強度を維持しつつ吸湿剤の担持量を増大させて空気中の水分を効率よく吸湿、除去することができる。

さらに、空気中の水分を吸湿体８１で吸湿、除去する際、吸湿体８１は前記一般式（Ｉ）にて表される高分子化合物からなり、吸湿剤に対して親和性を持つ多孔質体の気孔に炭酸カルシウムのような吸湿剤を担持した構造を有するため、吸湿剤が空気中の水分を吸湿した後においても多孔質体に留まって固定化できる。その結果、従来のように粒状のモレキュラーシーブのような吸湿剤を容器内に充填した形態のように水分吸湿に伴って吸湿剤が膨張して微粉化が進行することがないため、吸気時の圧力損失の増大を防止できる。

特に、吸湿剤を多孔質体の気孔にその全気孔に対して２０〜９５％の割合で担持させることによって、空気中の水分を効率よく吸湿、除去することができると共に、吸湿した吸湿剤の膨張を多孔質体の気孔で吸収して多孔質体による吸湿剤の担持性能をより向上させて、吸湿剤の微粉化に伴う吸気時の圧力損失の増大を顕著に防止できる。その結果、起電部の空気極に導入する乾燥した空気（酸化剤）量の変動を抑制し、起電部の発電性能を安定化できる。

以下，本発明の実施例を説明する。

（実施例１）
[粒状体の調製]
リービッヒ冷却管を取り付けられた１Ｌのセパラブルフラスコにメタクリル酸メチル２ｇ（分子量１００、２．０×１０^-2モル)、ピルビン酸プロピル２．５８ｇ（分子量１２９、２．０×１０^-2モル)、アセトニトリル５０ｍＬを注入し反応溶液とした。この反応溶液に重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル０．１ｇのアセトニトリル１０ｍＬの溶液を注入した。４枚撹拌羽根が装着されたオーバヘッドスターラをセパラブルフラスコ内にセットし、さらにオイルバスを装着した後、バス温度８０℃、セパラブルフラスコ内の溶液をオーバヘッドスターラで１０００ｒｐｍの回転速度にて４時間攪拌した。その後、反応溶液に水４００ｍＬを加え、バス温度９０℃、１２００ｒｐｍの回転速度にて攪拌した。このとき、セパラブルフラスコに水流ポンプ式アスピレータを装着し、攪拌と同時に吸引を行なった。攪拌を２時間行い、反応溶液を１００ｍＬ遠沈管×４本に注入し、回転数５００ｒｐｍにて１０分間遠心処理を行い、沈殿物として下記化４に示す構造式（Ａ）の高分子材料からなる平均粒径１５．６μｍの粒状物を得た。

[吸湿体の調製]
得られた粒状物を1日風乾した後、７０℃で真空乾燥を３時間行って粒状多孔質体とした。この粒状多孔質体を５％濃度の炭酸カルシウム水溶液に浸漬し、吸引ろ過した後、収集した炭酸カルシウム水溶液含浸多孔質体を７０℃で真空乾燥することにより吸湿体を製造した。

得られた吸湿体は、平均粒径１６．２μｍ、気孔率６８％の多孔質体に炭酸カルシウムが全気孔に対して８０％担持した構成を有するものであった。

[吸湿性フィルタの作製]
一面に吸気口を有し、この吸気口に対向する面に４ｍｍ径の穴が開口されたポリエチレン樹脂からなる立方体形容器（内寸法：３０ｍｍ×３０ｍｍ×３０ｍｍ）に前記吸湿体を多数充填した。この容器の吸気口に正方形の不織布（目付け１５ｇ／ｍ²、厚さ３０μｍ）をエポキシ樹脂製接着剤にて貼り付けて吸湿性フィルタを組み立てた。

（実施例２）
[粒状体の調製]
リービッヒ冷却管を取り付けられた１Ｌのセパラブルフラスコにメタクリル酸メチル２ｇ（分子量１００、２．０×１０^-2モル)、メタクリル酸プロピル２．５２ｇ（分子量１２６、２．０×１０^-2モル)、アセトニトリル５０ｍＬを注入し反応溶液とした。この反応溶液に重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル０．１ｇのアセトニトリル１０ｍＬの溶液を注入した。４枚撹拌羽根が装着されたオーバヘッドスターラをセパラブルフラスコ内にセットし、さらにオイルバスを装着した後、バス温度８０℃、セパラブルフラスコ内の溶液をオーバヘッドスターラで１０００ｒｐｍの回転速度にて４時間攪拌した。その後、反応溶液に水４００ｍＬを加え、バス温度９０℃、１２００ｒｐｍの回転速度にて攪拌した。このとき、セパラブルフラスコに水流ポンプ式アスピレータを装着し、攪拌と同時に吸引を行なった。攪拌を２時間行い、反応溶液を１００ｍＬ遠沈管×４本に注入し、回転数５００ｒｐｍにて１０分間遠心処理を行い、沈殿物として下記化５に示す構造式（Ｂ）の高分子材料からなる平均粒径２２．４μｍの粒状物を得た。

[吸湿体の調製]
得られた粒状物を1日風乾した後、７０℃で真空乾燥を３時間行って粒状多孔質体とした。この粒状多孔質体を５％濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、吸引ろ過した後、収集した塩化カルシウム水溶液含浸多孔質体を７０℃で真空乾燥することにより吸湿体を製造した。

得られた吸湿体は、平均粒径２４．０μｍ、気孔率６２％の多孔質体に塩化カルシウムが全気孔に対して７８％担持した構成を有するものであった。

このような吸湿体を用いて実施例１と同様な構造の吸湿性フィルタを組み立てた。

（実施例３）
[粒状体の調製]
リービッヒ冷却管を取り付けられた１Ｌのセパラブルフラスコにメタクリル酸エチル２．２８（分子量１１４、２．０×１０^-2モル)、メタクリル酸ブチル２．８４ｇ（分子量１４２、２．０×１０^-2モル)、アセトニトリル５０ｍＬを注入し反応溶液とした。この反応溶液に重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル０．１ｇのアセトニトリル１０ｍＬの溶液を注入した。４枚撹拌羽根が装着されたオーバヘッドスターラをセパラブルフラスコ内にセットし、さらにオイルバスを装着した後、バス温度８０℃、セパラブルフラスコ内の溶液をオーバヘッドスターラで１０００ｒｐｍの回転速度にて４時間攪拌した。その後、反応溶液に水４００ｍＬを加え、バス温度９０℃、１２００ｒｐｍの回転速度にて攪拌した。このとき、セパラブルフラスコに水流ポンプ式アスピレータを装着し、攪拌と同時に吸引を行なった。攪拌を２時間行い、反応溶液を１００ｍＬ遠沈管×４本に注入し、回転数５００ｒｐｍにて１０分間遠心処理を行い、沈殿物として下記化６に示す構造式（Ｃ）の高分子材料からなる平均粒径２４．６μｍの粒状物を得た。

[吸湿体の調製]
得られた粒子を1日風乾した後、７０℃で真空乾燥を３時間行って粒状多孔質体とした。五酸化二リンを氷水にゆっくりと慎重に少量ずつ溶解させ、０．１％濃度の五酸化二リン水溶液を調製した。この五酸化二リン水溶液に前記粒状物を１時間浸漬し、吸引ろ過した後、収集した五酸化二リン水溶液含浸多孔質体を７０℃で真空乾燥することにより吸湿体を製造した。

得られた吸湿体は、平均粒径２６．３μｍ、気孔率６８％の多孔質体に五酸化二リンが全気孔に対して７６％担持した構成を有するものであった。

（実施例４）
[粒状体の調製]
リービッヒ冷却管を取り付けられた１Ｌのセパラブルフラスコにメタクリル酸メチル２ｇ（分子量１００、２．０×１０^-2モル)、メタクリル酸ドデシル５．０８ｇ（分子量２５４２．０×１０^-2モル)、アセトニトリル５０ｍＬを注入し反応溶液とした。この反応溶液に重合開始剤であるアゾビスイソブチロニトリル０．１ｇのアセトニトリル１０ｍＬの溶液を注入した。４枚撹拌羽根が装着されたオーバヘッドスターラをセパラブルフラスコ内にセットし、さらにオイルバスを装着した後、バス温度８０℃、セパラブルフラスコ内の溶液をオーバヘッドスターラで１０００ｒｐｍの回転速度にて４時間攪拌した。その後、反応溶液に水４００ｍＬを加え、バス温度９０℃、１２００ｒｐｍの回転速度にて攪拌した。このとき、セパラブルフラスコに水流ポンプ式アスピレータを装着し、攪拌と同時に吸引を行なった。攪拌を２時間行い、反応溶液を１００ｍＬ遠沈管×４本に注入し、回転数５００ｒｐｍにて１０分間遠心処理を行い、沈殿物として下記化７に示す構造式（Ｄ）の高分子材料からなる平均粒径２７．８μｍの粒状物を得た。

得られた吸湿体は、平均粒径２８．８μｍ、気孔率７０％の多孔質体に塩化カルシウムが全気孔に対して７８％担持した構成を有するものであった。

（参照例１）
吸湿体未充填の立方体形容器を用いた以外、実施例１と同様な吸湿性フィルタを組み立てた。

［駆動音測定］
得られた実施例１〜４および参照例１の吸湿性フィルタの容器の穴開口面に送気ポンプが介装された内径４ｍｍの導入管のフランジをその穴に導入管の穴が対向するように円形不織布（目付け１５ｇ／ｍ²、厚さ３０μｍ）を介してそれぞれ当接させ、ねじでフランジを容器の穴開口面に固定することによって容器に導入管を接続した。

各導入管付き吸湿性フィルタを室温、６０％ＲＨの無音室内に導入管の他端が無音室の外部に延出するように設置し、導入管に介装した送気ポンプを駆動して音響分析装置（エタニ電機株式会社製商標名；エタニＳ−２６５）を用いて対周波数音圧を測定した。駆動時間の経過に伴う駆動音の変化を図４に示す。

図４から明らかなように前記構造式（Ａ）〜（Ｄ）の高分子化合物からなる所定の平均粒径、気孔率を有する粒状多孔質体の気孔に吸湿剤を担持させた吸湿体が多数充填された実施例１〜４の吸湿性フィルタに導入管を接続し、この導入管に介装した送気ポンプを駆動させた場合、前記吸湿体が未充填の参照例１のフィルタに比べて長時間の駆動において駆動音の増大を低減できることがわかる。これは、実施例１〜４の吸湿性フィルタに接続した導入管の送気ポンプは駆動時にその内部での結露発生を抑制し、さび付き現象の発生を低減できたためである。

本発明の実施形態に係る燃料電池を示す斜視図。図１の燃料電池の発電部を概略的に示す図。図１の燃料電池の酸化剤吸気側に設置される吸湿性フィルタを示す分解斜視図。本発明の実施例１〜４および参照例１の吸湿性フィルタに接続した導入管の送気ポンプを長期間駆動したときの駆動音の変化を示す図。

符号の説明

１…燃料電池、１０…筐体、１１…本体、４１…燃料タンク、４２…起電部、４３…混合タンク、５１…送気ポンプ、５２…酸化剤導入管、５３ａ…燃料供給管、５３ｂ…燃料回収管、８０…吸湿性フィルタ、８１…吸湿体、８２…箱形容器、８３…吸気口、８４…円形排気穴、８６，８８…不織布。

Claims

電解質膜を挟んで燃料極および空気極が積層されたセルを有する起電部と、
前記起電部に接続され、空気を酸化剤として前記空気極に供給するための送気ポンプが介装された酸化剤導入管と、
前記酸化剤導入管の前記起電部と反対側の他端に接続された吸湿性フィルタと
を具備し、
前記吸湿性フィルタは、前記酸化剤導入管の他端に接続され、吸気口を有する容器と、この容器内に充填され、下記化１に示す一般式（Ｉ）にて表される高分子化合物からなる多孔質体中に吸湿剤を担持した多数の吸湿体とを備えることを特徴とする燃料電池。

ただし、式中のＲ¹，Ｒ²は互いに異なるアルキル基、ｘは２０〜３５０の整数、ｙは５〜２００の整数を示す。
前記多孔質体は、気孔率が５〜８０％であることを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池。
前記吸湿剤は、前記多孔質体の気孔にその全気孔に対して２０〜９５％の割合で担持されることを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池。
前記吸湿剤は、炭酸カルシウム、塩化カルシウムまたは五酸化二リンであることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の燃料電池。