JP2007538364A - カートリッジを備えた/又はカートリッジなしの使い捨て燃料電池、および燃料電池およびカートリッジの製造方法および使用方法 - Google Patents
カートリッジを備えた/又はカートリッジなしの使い捨て燃料電池、および燃料電池およびカートリッジの製造方法および使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007538364A JP2007538364A JP2007517531A JP2007517531A JP2007538364A JP 2007538364 A JP2007538364 A JP 2007538364A JP 2007517531 A JP2007517531 A JP 2007517531A JP 2007517531 A JP2007517531 A JP 2007517531A JP 2007538364 A JP2007538364 A JP 2007538364A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- cartridge
- chamber
- fuel
- electrolyte
- 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
Links
Images
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
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
-
- 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
-
- 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
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
- H01M8/04208—Cartridges, cryogenic media or cryogenic reservoirs
-
- 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
- H01M8/04276—Arrangements for managing the electrolyte stream, e.g. heat exchange
- H01M8/04283—Supply means of electrolyte to or in matrix-fuel cells
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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
使い捨て燃料電池(10)と使い捨て燃料電池(10)を満たすためのシステム(20)である。燃料電池(10)は、少なくとも一つの容量室(EC,FC)と、少なくとも一つの容量室(CEC,EC)を有するカートリッジ(20)と、カートリッジ(20)と燃料電池(10)との間の流体流れを規制又は制御するバルブシステム(6,22)を備える。燃料電池(10)を補充する方法では、カートリッジ(20)を燃料電池(10)へ接続させ、燃料と電解質をカートリッジ(20)から燃料電池(10)へ移動させることを提供する。本要約は、明細書に開示された発明を規定する意図はなく、また、本発明の権利範囲を限定する意図もない。
Description
本発明は、使い捨て燃料電池に関する。本発明はまた、携帯型で、電気を供給する一度に充填可能な使い捨て燃料電池に関する。本発明はまた、使用中に燃料電池に接続され、燃料電池を充満させるカートリッジなどの一回使用型使い捨て補充機器に関する。本発明はまた、十分に自己収容機能をもち、一つ又はそれ以上の電極用区画室を備えた使い捨て燃料電池と、燃料電池に対して燃料を供給、貯蔵するひとつ又はそれ以上の区画室を備えた使い捨てカートリッジとの組み合わせに関する。カートリッジは、新しい燃料/電解質を一度に燃料電池へ供給可能であり、燃料電池から取り外しできないようになっている。燃料電池は、再使用もしくは再度燃料を補充されないようになっている。
本発明はまた、可撓性の収縮室を備えた使い捨て燃料電池と、可撓性の収縮室を備えたカートリッジに関し、カートリッジは一度だけ燃料電池に接続可能であって、これら装置の製造方法および使用方法と同様、その後、燃料電池から除去および/又は取り外しされない。
本発明はまた、燃料コンポーネントを移動段階においてカートリッジから燃料電池へ移動させるときに互いに取り付けられる使い捨て燃料電池およびカートリッジのシステムに関する。燃料電池は、動作段階において電力供給のため使用される。燃料コンポーネント(すなわち、使用される燃料および電解質)は燃料電池内に留まり、燃料電池からカートリッジへ戻ることが防止されている。燃料電池が所望する電力を発生できなくなると、燃料電池およびカートリッジは廃棄可能状態となる。
燃料電池は、燃料を触媒作用のあるアノードに接触させることによって電気を発生させる。同時に、オキシダントが触媒作用のあるカソードに接触する。燃料電池に関連した従来の燃料(H2、CH3OH)の貯蔵および燃料輸送には、数多くの周知の課題が存在し、特に、携帯型燃料および燃料電池において課題がある。燃料電池が電気を発生させる間、通常では補充可能な液体燃料電池内にある液体燃料と電解質は、その有効成分が徐々に消耗されていく。使用期間後、使用された液体燃料と電極を燃料電池から取り外し、取り替える必要がある。この処理は簡単ではなく、そして/また経済的にコストがかかる。また、燃料電池の詰め替えは、使用済みの液体燃料および電極の有害性に起因する新たな困難がある。したがって、充填可能な液体燃料電池を満たすシステムであって、充填処理をより簡単、経済的、そして安全に行うことが可能であり、そして燃料電池の有効性が一度なくなると使用済み燃料を貯蔵できるシステムが必要である。
使い捨て燃料電池の存在は出願人にとって知られていない。ほとんどすべての種類の燃料電池(PEM、アルカリ型、溶解型など)、様々な種類の燃料(水素、炭化水素、および異なる種類のアルコール)は、典型的に、燃料タンク、燃料取り替え装置、ヒータ、水管理システム等を必要とする。これら付加的なシステムは、所望する一定の反応条件を保ち、そして生成した排出物を供給するための燃料の入れ替えにすべて必要である。そのような構成は、燃料電池の単位体積当たりのエネルギー容量を減少させ、少なくとも携帯性をもつとは言えない燃料電池システムを提供することになる。
従来の燃料電池は、連続的な燃料の供給、あるいは取り替え可能なカートリッジを必要とする。カートリッジを基調としたシステムにおいても、希釈化を含めた複雑な処理を用いてタンクへ燃料が供給される。そして、燃料がアノードと反応する。メタノールに基づいたマイクロ燃料電池は、相対的に小さなタンクを使用し、燃料をタンクへ供給するシステムを必要とする。
また、従来の燃料電池は非常に複雑で、あまり信頼性がなく、非常に高価である。よって、このような従来の燃料電池を廃棄するような考えは、これら考慮の上で考えつくことではない。このような理由のため、ディスポーザブル燃料電池が今までなかった。
複雑でなく、信頼性があり、安価であって、使いやすい燃料電池が必要とされている。
このような特徴の一つ又はそれ以上のものが燃料電池に取り入れられると、使い捨て、あるいは一回使用の目的であるような燃料電池を作ることを考えるだろう。そのような燃料電池は、燃料の交換システムを取り除くことになる。また、ヒータおよび/又は加熱システムを必要とせずに燃料電池が機能する。加えて、従来の燃料電池で一般的に利用される水管理装置、洗浄器、その他の付加的なシステムを必要としない。このようなシステムの不在は、燃料電池の単位体積当たりのエネルギー容量を顕著に増加させる。
このような特徴の一つ又はそれ以上のものが燃料電池に取り入れられると、使い捨て、あるいは一回使用の目的であるような燃料電池を作ることを考えるだろう。そのような燃料電池は、燃料の交換システムを取り除くことになる。また、ヒータおよび/又は加熱システムを必要とせずに燃料電池が機能する。加えて、従来の燃料電池で一般的に利用される水管理装置、洗浄器、その他の付加的なシステムを必要としない。このようなシステムの不在は、燃料電池の単位体積当たりのエネルギー容量を顕著に増加させる。
特に、そのような燃料電池システムは、安全な処分あるいは貯蔵のため燃料電池から使用済み燃料を取り除く必要性をなくす。燃料電池がカートリッジシステムを使用する場合、カートリッジのデザインは、よりシンプルで安価にすることができる。燃料電池とカートリッジとの間のバルブシステムもまた、よりシンプルで安価にすることができる。燃料電池はまた、2成分の燃料もしくは1成分の燃料によって機能するように製造可能であるが、ホウ化水素をベースとした燃料には限定されない。例えば、ホウ化水素/アルコールや、純粋アルコールをベースにした燃料がここに開示する使い捨て燃料電池とともに使用可能である。加えて、使い捨て燃料電池は、アルカリ電解質、マトリックス、ゼリー状燃料、同様な電解質を利用することが可能である。
出願人の燃料構成が(すべての様々な可能な混合物の中で)高いエネルギーポテンシャルを持つことにより、出願人は、無理のないサイズで必要とされる燃料成分すべてを燃料室で収める燃料電池を作ることができた。そのような燃料電池は、高価で複雑な燃料配送システムの必要性を除去し、燃料電池が使い捨て可能となる。
限定しない本発明の一態様によれば、携帯型であり、他の機器と接続されない独立型(stand alone)であって、一回使用の使い捨て燃料電池であり、燃料電池の購入時に加えられる燃料成分と一緒に購入、調達可能となるように構想された燃料電池が提供される。販売者は、ユーザが燃料電池を購入するときに使用可能な補充場所をもつ。出願人の構想では、そのような場所はレディオシャック(登録商標)のような電気販売店に配置される。充填所は、燃料成分の大量供給装置を装備し、同様に燃料電池を速やかに満たすシステムを備える。一度満たされると、ユーザは消耗するまで燃料電池を使用する。そして、ユーザは燃料電池をそのまま廃棄および/又はリサイクルする。燃料電池は、燃料補充ができず、および/又は燃料電池を壊すことなくその中身を簡単に取り出すことが出来ないように、構想されている。さらに、充填所は、空の燃料電池を充満させることしかできない。
限定しない本発明の一態様によれば、携帯型、独立型の一回使用の使い捨て燃料電池であって、内部に含まれる燃料成分を備えずに購入、調達可能となるように構想された燃料電池が提供される。購入者は、燃料電池をいっぱいに満たすため、充填所にユニットを持ち運ぶ。出願人の構想では、そのような場所はレディオシャック(登録商標)のような電気販売店に配置される。充填所は、燃料成分の大量供給装置を装備し、同様に燃料電池を速やかに満たすシステムを備える。一度満たされると、ユーザは消耗するまで燃料電池を使用する。そして、ユーザは燃料電池をそのまま廃棄および/又はリサイクルする。燃料電池は、燃料補充ができず、および/又は燃料電池を壊すことなくその中身を簡単に取り出すことが出来ないように、構想されている。さらに、充填所は、空の燃料電池を充満させることしかできない。
限定しない本発明の一態様によれば、携帯型、独立型の一回使用の使い捨て燃料電池であって、内部に含まれる燃料成分を備えず、取り外し不可能に取り付けられ、部分的に接続されたカートリッジとともに購入、調達可能となるように構想された燃料電池が提供される。購入者は、購入後にカートリッジを燃料電池に対して操作および/又は移動させ、カートリッジ内の燃料成分を燃料電池へ流入させることができる。これは、カートリッジと燃料電池との完全な接続を防ぐ機構を解除することで流入を生じさせることが出来る。燃料電池とカートリッジは、互いに取り外しできず、燃料成分が燃料電池からカートリッジへ逆流することを生じさせるおよび/可能にする機構がない。新しいカートリッジは、燃料電池を壊すことなく燃料電池へ接続することができない。一度満たされると、ユーザは消耗するまで燃料電池を使用する。そして、ユーザは燃料電池をそのまま廃棄および/又はリサイクルする。燃料電池は、燃料補充ができず、および/又は燃料電池を壊すことなくその中身を簡単に取り出すことが出来ないように、構想されている。さらに、取り外し不可能なカートリッジは、空の燃料電池を一度充満させることしかできない。
限定しない本発明の一態様によれば、携帯型、独立型の一回使用の使い捨て燃料電池であって、燃料成分を含まない燃料電池から分かれていて燃料成分を含むカートリッジを備えた集合体として購入、調達可能となるように構想された燃料電池が提供される。購入者は、カートリッジを燃料電池に対して装着および/又は接続させ、カートリッジ内の燃料成分を燃料電池へ流入させることができる。燃料電池とカートリッジは、最初に接続させると、互いに取り外しできず、燃料成分が燃料電池からカートリッジへ逆流することを生じさせるおよび/可能にする機構がない。新しいカートリッジは、燃料電池を壊すことなく燃料電池へ接続することができない。一度満たされると、ユーザは消耗するまで燃料電池を使用する。そして、ユーザは燃料電池をそのまま廃棄および/又はリサイクルする。燃料電池は、燃料補充ができず、および/又は燃料電池を壊すことなくその中身を簡単に取り出すことが出来ないように、構想されている。さらに、取り外し不可能なカートリッジは、燃料電池に一度だけしか接続できず、空の燃料電池を一度だけしか充満させることができない。
限定しない本発明の一態様によれば、携帯型、独立型の一回使用の使い捨て燃料電池であって、燃料成分を含むカートリッジを備えた集合体として購入、調達可能となるように構想された燃料電池が提供される。カートリッジは燃料成分を含み、燃料成分を含まない燃料電池から分かれている。購入者は、カートリッジを燃料電池に対して装着および/又は接続させ、カートリッジ内の燃料成分を燃料電池へ流入させることができる。燃料電池とカートリッジは、最初に接続させ、燃料成分がカートリッジから燃料電池へ移動すると、互いに取り外しできない。カートリッジは、その後、廃棄可能であり、又は、他の燃料電池とともに使用するために補充されて製造準備される(すなわち、リサイクルされる)。燃料電池は、燃料成分が燃料電池からカートリッジへ流出および/又は逆流するのを防ぐ機構を備える。一度満たされると、ユーザは消耗するまで燃料電池を使用する。そして、ユーザは燃料電池をそのまま廃棄および/又はリサイクルする。燃料電池は、燃料補充ができず、および/又は燃料電池を壊すことなくその中身を簡単に取り出すことが出来ないように、構想されている。さらに、取り外し不可能なカートリッジは、燃料成分を一度だけ燃料電池へ移すことしかできず、空の燃料電池を一度だけしか充満させることができない。
本発明は、ディスポーザブルであっておよび/又は一回使用の燃料電池システムを提供し、燃料電池システムは、使い捨て燃料電池システムであって、少なくとも一つの可変容量室を有する燃料電池と、少なくとも一つの可変容量室を有するカートリッジと、カートリッジと燃料電池との間の流体の流れを両方向に関して規制又は制御するバルブシステムとを備える。本発明はまた、ともに係属中である2004年1月16日に出願された米国特許出願(出願番号10/824,443、代理人整理番号P24786)に開示されている燃料電池および/又はカートリッジのシステムの種類を提供し、そこでは、カートリッジおよび/又は燃料電池がディスポーザブル、すなわち使い捨てである。ともに係属中である米国特許出願(出願番号10/824,443)の開示内容は、明示的にそのまま参照することによって本明細書に組み入れられる。
燃料電池の少なくとも一つの可変容量室は、可撓性の燃料室を備えてもよい。システムは、規定された容量をもつ電解液室をさらに備えてもよい。システムは、電解液室をさらに備えてもよい。カートリッジの少なくとも一つの可変容量室が、可撓性の燃料室を備えてもよい。カートリッジの少なくとも一つの可変容量室が、可撓性の燃料室と、可撓性の電解液室を備えてもよい。燃料電池の少なくとも一つの可変容量室が、折りたたみ部をもつ可撓性の壁を備えてもよい。カートリッジの少なくとも一つの可変容量室が、折りたたみ部をもつ可撓性の壁を備えてもよい。燃料電池の少なくとも一つの可変容量室が、可撓性の膨張および収縮可能な容量室を備えてもよい。カートリッジの少なくとも一つの可変容量室が、可撓性の膨張および収縮可能な容量室を備えてもよい。
カートリッジが、燃料電池に対して取り外し不可能に接続されればよい。カートリッジが、スライドさせながらの接続によって、燃料電池に対して取り外し不可能に接続されればよい。カートリッジが、スライドさせながらクレードルへ接続させることによって、燃料電池に対して取り外し不可能に接続されればよい。カートリッジが、隣接させることによって、燃料電池に対して取り外し不可能に接続されればよい。カートリッジが、回転させながらスライドさせて接続させることによって、燃料電池に対して取り外し不可能に接続されればよい。
燃料電池は、フロントカバー、リアカバー、取り付け枠、アノードアッセンブリー、カソードアッセンブリー、カソード保護装置、そして、枠となるリムを備えればよい。燃料電池の少なくとも一つの可変容量室は、折りたたみ部をもつ可撓性の壁と、アノードアッセンブリーに固定された周辺リムとを備えればよい。カソード保護装置は、カソード保護ネットを備えればよい。アノードアッセンブリーとカソードアッセンブリーが、取り付け枠に取り付けられ、取り付け枠、アノードアッセンブリー、カソードアッセンブリーによって規定される容量が、電解液室を形成すればよい。燃料電池の少なくとも一つの可変容量室が、折りたたみ部をもつ可撓性の壁と、アノードアッセンブリーに固定された周辺リムとを有し、可撓性の壁とアノードアッセンブリーによって規定される容量が、燃料電池の少なくとも一つの可変容量室を形成すればよい。
カートリッジは、フロントカバーとリアカバーとをさらに備えればよい。カートリッジの少なくとも一つの可変容量室が、フロンカバーとリアカバーとの間に配置されればよい。
カートリッジの少なくとも一つの可変容量室が、支持部と、折りたたみ部をもつ可撓性の壁と、支持部に固定される周辺部とを備えればよい。支持部は、プレートを備えればよい。
カートリッジの少なくとも一つの可変容量室が、可変容量燃料室と、可変容量電解液室と、さらに、可変容量燃料室に置かれた燃料と、可変容量電解液室に置かれた電解質とを備えればよい。
燃料電池の少なくとも一つの可変容量室が、可変容量燃料室を有し、さらに、燃料電池が電解液室と、可変容量燃料室に置かれた燃料と、電解液室に置かれた電解質とを備えればよい。
バルブシステムが、一回の接続で取り外し不可能な接続であって、燃料電池と結合及び/又は関連する第1の部分と、カートリッジと結合及び/又は関連する第2の部分とを備えればよい。第2の部分が、第1の部分に挿入可能であればよい。第2の部分が、第1の部分に対して取り外し不可能に接続可能であればよい。第2の部分が第1の部分に接続されていないとき、第1の部分が、燃料電池から流体が流出するのを防ぎ、第2の部分が、カートリッジから流体が流出するのを防げばよい。第2の部分が第1の部分に接続されていないとき、第1の部分が、燃料電池から流体が漏れるのを防ぎ、第2の部分が、カートリッジから流体が漏れるのを防げばよい。
バルブシステムは、閉じた位置と開いた位置とをもてばよい。バルブシステムが、燃料電池と流体の通じる複数の出口ポートを備えればよい。燃料電池とカートリッジ各々が、概して矩形状であればよい。
本発明はまた、カートリッジを処分可能な補充不可能の燃料電池へ組み込む方法を提供し、そこでは、カートリッジを燃料電池へ取り外し不可能に接続することを含み、カートリッジは、少なくとも一つの可変容量室を有し、燃料電池は少なくとも一つの可変容量室を有し、流体をカートリッジから処分可能な補充不可能の燃料電池へ移動させる。
方法は、さらに、カートリッジへ流体の実質的部分が逆流することを防止する。さらに方法は、カートリッジが燃料電池から取り外され、および/又は分離されるのを防ぐ。カートリッジと燃料電池との間の流体の流れを規制もしくは制御すればよい。移動は、カートリッジから燃料電池への流体の流れを可能にし、燃料電池からカートリッジへの流体の流れを防ぐようにすればよい。
方法は、さらに、燃料電池とカートリッジとの間の使用済み燃料の移動を防ぐようにすればよい。方法は、さらに、カートリッジと燃料電池との間の流体の流れを、バルブシステムを通じて制御すればよい。方法は、さらに、カートリッジと燃料電池との間の流体の流れを、一回接続のバルブシステムを通じて制御すればよい。
移動が、カートリッジと燃料電池との間の流体の流れを自動的に生じさせればよい。流体が、燃料と電解質を含めばよい。移動が、カートリッジの少なくとも一つの可変容量室から燃料電池の少なくとも一つの可変容量室へ流体を流入させればよい。燃料電池の少なくとも一つの可変容量室が、折りたたみ部をもつ可撓性の壁を備えればよい。カートリッジの少なくとも一つの可変容量室が、折りたたみ部をもつ可撓性の壁を備えればよい。燃料電池の少なくとも一つの可変容量室が、可撓性があって、膨張および収縮可能な容量室を備えればよい。カートリッジの少なくとも一つの可変容量室が、可撓性があって、膨張および収縮可能な容量室を備えればよい。
方法は、さらに、移動の前に、カートリッジのポートを燃料電池のポートへ結合させるのがよい。方法は、さらに、移動の前に、ポートの少なくとも一つを閉じた位置から開放させ、カートリッジと燃料電池との間で流体輸送を可能にさせるのがよい。
方法は、さらに、カートリッジと燃料電池との間の流体の流れを、バルブ構成によって制御するのがよい。方法は、さらに、移動の前に、カートリッジの雄型バルブ部分を、燃料電池の雌型バルブ部分へ動かないように取り付けるのがよい。
方法は、さらに、移動の後、使用済み流体が燃料電池からカートリッジへ移動することを防ぎ、燃料電池からカートリッジが取りはずれるのを防げばよい。方法は、さらに、接続した後、自動的に流体がカートリッジから燃料へ移動させるのがよい。
本発明は、燃料電池を満たすための一回使用の使い捨てカートリッジを提供し、カートリッジは、主要容器と、主要容器内に配置された少なくとも一つの可変容量燃料室および少なくとも一つの可変容量電解液室と、少なくとも一つの可変容量燃料室と可変容量電解液室とに通じるバルブとを備える。
主要容器が、リアカバーとフロントカバーとを備えればよい。少なくとも一つの可変容量燃料室が、伸張・圧縮および膨張・収縮のいずれか可能な可撓性材料壁を備えればよい。少なくとも一つの可変容量電解液室が、伸張・圧縮および膨張・収縮のいずれか可能な可撓性材料壁を備えればよい。少なくとも一つの可変容量燃料室が、膨張および/又は伸張可能な可撓性材料壁と、剛性プレートによって規定されればよい。少なくとも一つの可変容量電解液室が、その他の膨張および/又は伸張可能な可撓性材料壁と、剛性プレートによって規定されればよい。
少なくとも一つの可変容量電解液室が、膨張および/又は伸張可能な可撓性材料壁と、剛性プレートとによって規定されればよい。少なくとも一つの可変容量燃料室が、折りたたみ部をもつ可撓性材料壁を備えればよい。少なくとも一つの可変容量電解液室が、折りたたみ部をもつ可撓性材料壁を備えればよい。主要容器は、少なくとも一つの可変容量燃料室と少なくとも一つの可変容量電解液室を完全に囲い、包含すればよい。少なくとも一つの可変容量燃料室と少なくとも一つの可変容量電解液室が、互いに分かれていればよい。
一回使用の使い捨てカートリッジは、少なくとも一つの可変容量燃料室に置かれた燃料と、少なくとも一つの可変容量電解液室に置かれた電解質とをさらに備えればよい。
バルブが、カートリッジが燃料電池に接続されていないときには燃料と電解質が少なくとも一つの可変容量燃料室と少なくとも一つの可変容量電解液室から流出するのを防ぐように構成され、カートリッジが燃料電池に取り外し不可能に接続されているときには燃料と電解質が少なくとも一つの可変容量燃料室と少なくとも一つの可変容量電解液室から流出できるように構成されればよい。
バルブが、バルブが燃料電池のバルブに接続されていないときには燃料と電解質が少なくとも一つの可変容量燃料室と少なくとも一つの可変容量電解液室から流出するのを防ぐように構成され、バルブが燃料電池のバルブに接続されているときには燃料と電解質が少なくとも一つの可変容量燃料室と少なくとも一つの可変容量電解液室から流出できるように構成されればよい。
バルブが、燃料電池のバルブと取り外し不可能に接続するように構成されればよい。バルブが、閉じた位置と開いた位置をもてばよい。バルブが、燃料電池と通じるように構成された複数の出口を備えればよい。
カートリッジは、バルブに取り外し可能に固定された安全キャップを設けるのがよい。燃料電池は、燃料電池に取り外し可能に固定されるカバーを備えるのがよい。
本発明は、携帯型であって一回使用の使い捨て燃料電池を提供し、燃料電池は、外板(外部シェル)と、外板内に配置された少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室と、外板内に配置されたアノードと、外板内に配置されたカソードと、燃料室および電解液室の少なくとも一つと通じるバルブとを備える。
外板が、リアカバーとフロントカバーとを備えればよい。少なくとも一つの可変容量燃料室は、伸張、圧縮および膨張、収縮のいずれか可能な可撓性材料の壁を備えればよい。少なくとも一つの可変容量燃料室が、収縮可能で膨張可能な可撓性材料の壁と、剛性プレート部材とを備えればよい。剛性プレート部材は、アノードを備えればよい。少なくとも一つの電解液室が、カソードによって規定されればよい。少なくとも一つの電解液室が、カソードと枠部材によって規定されればよい。
少なくとも一つの可変容量燃料室が、折りたたみ部をもつ可撓性材料の壁を備えればよい。燃料電池は、カソードとアノードを支持する枠部材をさらに備えればよい。外板が、少なくとも一つの電解液室と少なくとも一つの燃料室とを完全に囲い、包含すればよい。少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室が、互いに分かれていればよい。
燃料電池は、さらに、少なくとも一つの燃料室に置かれた燃料と、少なくとも一つの電解液室に置かれた電解質とを備えればよい。
バルブが、バルブがカートリッジと接続されていないとき、燃料と電解質が少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室から流出するのを防ぐように構成され、そして、バルブが、カートリッジが取り外し不可能に燃料電池へ接続されるとき、燃料と電解質が少なくとも一つの可変容量燃料室と少なくとも一つの電解液室へ流入可能になるように構成されればよい。
バルブが、バルブがカートリッジのバルブに接続されていないときには燃料と電解質が少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室から流出するのを防ぐように構成され、そして、バルブが、カートリッジのバルブが取り外し不可能に燃料電池のバルブへ接続されるとき、燃料と電解質が少なくとも一つの可変容量燃料室と少なくとも一つの電解液室へ流入可能になるように構成されればよい。
バルブは、一度だけカートリッジのバルブと接続するように構成すればよい。記バルブが、閉じた位置と開いた位置をもてばよい。バルブが、カートリッジと通じるように構成された複数の出口を備えればよい。
燃料電池は、バルブに取り外し可能に固定された安全キャップをさらに備えればよい。
本発明は、使い捨て燃料電池およびカートリッジのシステムを提供し、システムは、燃料電池とカートリッジを備える、燃料電池は、アノードと、カソードと、少なくとも一つの燃料室と、少なくとも一つの電解液室と、流体の流れを規制あるいは制御する第1のバルブとを有する。カートリッジは、少なくとも一つの燃料室と、少なくとも一つの電解液室と、流体の流れを規制又は制御する第2のバルブとを有する。第2のバルブが、第1のバルブに対して取り外し不可能に接続可能である。
燃料電池が、リアカバーとフロントカバーとを有する外板を備えればよい。少なくとも一つの燃料室各々は、伸張および圧縮、あるいは膨張及び収縮可能な可撓性材料の壁を備えればよい。少なくとも一つの電解液室が、定められた容量の電解液室を備えればよい。
少なくとも一つの燃料室が、膨張および/又は伸張可能な可撓性材料壁と、剛性プレート部材とによって規定されればよい。燃料電池の少なくとも一つの電解液室が、カソードと枠部材によって規定されればよい。
少なくとも一つの燃料室が、折りたたみ部をもつ可撓性材料壁を備えればよい。
システムは、燃料電池のカソードとアノードを支持する枠部材をさらに備えればよい。
燃料電池が、少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室とを完全に囲い、包含する外板を備えればよい。カートリッジが、少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室を完全に囲い、包含する主要容器を備えればよい。燃料電池の少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室が、互いに分かれており、カートリッジの少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室が、互いに分かれていればよい。
システムは、燃料電池の少なくとも一つの燃料室に置かれた燃料と、燃料電池の少なくとも一つの電解液室に置かれた電解質とをさらに備えればよい。
システムは、カートリッジの少なくとも一つの燃料室に置かれた燃料と、カートリッジの少なくとも一つの電解液室に置かれた電解質とを備えればよい。
第1のバルブが、燃料電池がカートリッジから離れているときには燃料と電解質が少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室から流出するのを防ぐように構成され、第2のバルブが、カートリッジが取り外し不可能に燃料電池に接続されているときには燃料と電解質がカートリッジの少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室から流出できるように構成すればよい。第1のバルブが、第1のバルブがカートリッジの第2のバルブと接続されていないときには燃料と電解質が少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室から流出するのを防ぐように構成され、カートリッジの第2のバルブが燃料電池の第1のバルブと接続されていないときには燃料と電解質が少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室から流出するのを防ぐように構成すればよい。
燃料電池の第1のバルブが、カートリッジと一度だけ接続するように構成すればよい。第1のバルブおよび第2のバルブ各々が、閉じた位置と開いた位置をもてばよい。第1のバルブおよび第2のバルブ各々が、流体が流れるように構成された複数の出口を備えればよい。
第1のバルブに取り外し可能に固定される第1の安全キャップと、第2のバルブに取り外し可能に固定されればよい。記第1のバルブが、動かないように、かつ密封するように第2のバルブに接続されればよい。
本発明は、上述したシステムを使って使い捨て燃料電池を満たす方法を提供し、そこでは、カートリッジの第2のバルブを燃料電池の第1のバルブへ取り外し不可能に接続させ、カートリッジの少なくとも一つの燃料室から燃料電池の少なくとも一つの燃料室へ燃料を流入させ、カートリッジの少なくとも一つの電解液室から燃料電池の少なくとも一つの電解液室へ電解質を流入させる。
流入には、少なくとも一つの可変容量燃料室と少なくとも一つの可変容量電解液室とを圧縮し、燃料と電解質が燃料電池へ流入させればよい。
方法は、さらに、カートリッジと使い捨て燃料電池との間の流体の流れを、第1および第2のバルブを通じて制御すればよい。
方法は、さらに、カートリッジと燃料電池との間の流体の流れを防げばよい。
方法は、さらに、燃料電池の少なくとも一つの可変容量燃料室からカートリッジの少なくとも一つの可変容量電解液室へ燃料が流れるのを防ぎ、燃料電池の少なくとも一つの可変容量燃料室からカートリッジの少なくとも一つの可変容量電解液室へ電解質が流れるのを防ぎ、第1のバルブと第2のバルブの取り外しを防げばよい。
本発明は、取り外し不可能なカートリッジを備えた使い捨て燃料電池を満たす方法を提供し、カートリッジを燃料電池へ完全に接続させ、カートリッジから燃料電池へ少なくとも一つの燃料要素を移動させる。
方法は、さらに、燃料電池からカートリッジへの少なくとも一つの燃料要素の移動を防ぎ、カートリッジの燃料電池からの取り外しを防げばよい。
本発明のその他の例示的実施形態およびアドバンテージは、本開示と添付図面を概観することによって確かめられるであろう。
本発明は、本発明の例示的実施形態の限定を意図しない例による複数の図面を参照して、以下に続く詳細な記述によって記載され、いくつかの図面の概観を通して同じ参照符号は同じパーツを表す。
ここに示す詳細な内容は、具体例であって、単に本発明の実施形態の例示的説明の目的で記載されており、また、本発明の本質および概念的面をもっとも有用でわかりやすく理解される記載と思われるものを提供するために示される。これについては、本発明の基本的理解に必要なもの以上詳しく本発明の詳細な構成を示すつもりはなく、本発明のいくつかの形態が実際どのように具現化されるか、図面を伴う記載により当業者によって明らかにされる。
図1〜図15は、非限定の第1の実施形態である使い捨て燃料電池10およびカートリッジ20の配置および/又はシステムを示す。燃料電池10は、フロントカバー1を備え、略矩形状に形成されている。もちろん、燃料電池10は、その他の多角形形状あるいは直線および/又は曲線形状(これらには限定されない)を含むその他の所望される形状にすることもできる。フロントカバー1は、内部の構成要素2〜8の支持枠として機能し、好ましくは、リアカバー8とともに燃料電池の囲いを規定する。例えば図2から明らかなように、フロントカバー1は、外部周辺壁1bと、カバー1の穴の開いた表面に固定されるカソード保護ネット1aとを備える。電極枠部材2は、フロントカバー1内に取り付け及び/又は固定されている。電極枠2は、略矩形状に形成されている。もちろん、電極枠2を他の所望する形状にすることもできる。電極枠2は、内側および外側の電極の支持枠として機能する。
外側の電極は、カソード部材を構成し、一方、内側の電極はアノード部材を構成する。図4、5から明らかなように、カソード部材3は、周辺リム部材3bの枠内に取り付けられたカソードプレート部材3aを備え、両部材は略矩形状に形成されている。一方で、リム部3bは、電極枠2内に取り付けられている。アノード部材4は、周辺リム部材4bの枠内に取り付けられたアノードプレート部材4bを備え、両部材は略矩形状に形成されている。リム部4bは、同様に電極枠2内に取り付けられている。これに関し、電極枠2は、密封および/又は圧力ばめによってカソード部材3の周辺リム部材3bを受ける外側内周肩壁2bを備え、同様に、密封および/又は圧力ばめによってアノード部材4の周辺リム部材4bを受ける、相対して向かい合う内側内周肩壁2aを備える。カソード部材3、アノード部材4、枠2は、容量の定められた電解液室(electrolyte chamber)ECを形成する内部の容積および/又は内部空間を規定するように配置されている。1つまたはそれ以上の穴2cを通じて、電解液室ECを電解質で満たすことができる。
可撓性材料の部材5は、可撓性の膨張/収縮壁5aと、一つ又はそれ以上の可撓性折りたたみ部5cと、周辺部5bとを備える(図5参照)。可撓性材料5は、LLDPE(低密度リニアポリエチレン)で成形してもよい。代わりに、可撓性材料5は、熱成形平坦多層ポリマーフィルムであってもよい。この場合、一つ又はそれ以上の外側の層が、熱溶接、RF(レゾルシンホルムアルデヒド)溶接、あるいは超音波溶接に応じた又は等しい溶解温度をもつ(そのような溶接結合は、図5に示す部分4bと5bとの間で提供される)。可撓性材料5は、一片の部材で構成してもよい。代わりに、膨張壁5aおよび折りたたみ部5cを一片の部材として構成し、独立して形成される周辺部5bに対し、例えば接着接合、超音波溶接などを使って膨張壁5aおよび折りたたみ部5cを動かないように、かつ密封するように取り付けることができる。図4、5から明らかなように、可撓性材料部材5の周辺部5bは、周辺リム部材4bに対して動かないように、かつ密封するように取り付けられ、また、略矩形状に形成されている。リム5bは、およそ1mmまで厚くしてもよく、一方、残りの自在に伸張可能な可撓性部分5c、5aは、およそ3mmの厚さでよい。リム部材4bは、カーボンが5〜20%充填されたABS樹脂で生成すればよく、そして/又は、溶接結合領域内に物理的な孔を設けてもよい。この孔には、連続的射出処理を使ってポリエチレンを充填および/又は注入してもよい。そのような孔を設けたポリマー性のリム4bは、可撓性部材5のリム5bに対する取り付けを容易にする。アノード部材4と可撓性材料部材5は、可変容量燃料室(variable volume fuel chamber)FCを規定する内部容積および/又は内部空間を定めるように、配置されている。電極枠2の一つ又はそれ以上の穴2dを通じて燃料室ECを燃料で満たすことができ、同様に、(穴2dに並ぶ)一つ又はそれ以上のアノード部材のリム4b内にある穴4cを通じて、燃料室ECを燃料で満たすことができる(図2参照)。燃料室FCは、容量が可変となる容量室であり、可撓性壁5aと周辺折りたたみ部5cとによって可変になる。このように、可変容量燃料室FCは、たわみがあって伸張および収縮可能な容量室を構成し、および/または容量室として機能し、燃料が充填および/又は燃料で膨張させられるときには伸張可能であり(図13〜15参照)、燃料がまだないときには収縮した状態になっている(図4、6、7、9、10、12参照)。
移動可能なリム部材7は、フロントカバー1内を動くように配置されている。リム部材7は、略矩形状に形成されており、部材2と部材25との間の隙間、すなわち空間を生成する(これによって接触を防ぐ)詰め込み部材として機能する。例えば、図13、14は、部材7の移動範囲を示し、壁25bが部材2と接触するのを部材7が防ぐ様子を示している。リム部材7とリアプレート8各々は、一片の部材として形成可能である。図2から明らかなように、リアプレート8は、バルブ6を受けるように寸法が定められた穴8aを有する。バルブ6は、電解質と燃料が(互いに別々に)燃料電池へ入るように構成されており、また、カートリッジ20のバルブ22に嵌合するように構成されている。これに関し、バルブ6は、燃料と電解質が電解液室ECおよび可変容量燃料室FCへ入るように、電極枠2の穴2c、2dと通じる穴(後で詳述する)を有する。ここでは図示しないが、二つ以上の電解液室ECと、二つ以上の可変燃料室FCを備えた燃料電池も考えられる。この燃料電池は、追加するアノード、カソード、電極枠の組み合わせを使って実現することができ、同様に追加するアノードと可撓性材料部材の組み合わせによって実現できる。代わりに、電解液室ECは、複数のより小さな下位電解液室から成り立つことも可能で、下位電解液室は、互いに流体が通じても通じなくてもよいが、バルブ6とは通じる。同様に、燃料室FCは、複数のより小さな下位燃料室から成り立つことが可能で、下位燃料室は、互いに流体が通じても通じなくてもよいが、バルブ6とは通じる。
使い捨てカートリッジ20もまた、略矩形状に形成されている。もちろん、カートリッジ20をその他の所望する形状にしてもよい。カートリッジ20は、囲い形状であり、移動可能なフロントカバープレート21とリアカバー25を含む。リアカバー25は、内部の構成要素23、24の支持枠として機能し、フロントカバー21とともにカートリッジ20の囲いを規定する。例えば図3、4から明らかなように、リアカバー25は、外側周辺壁25bと後方壁25aとを備える。可撓性材料部材23aの周辺部24は、カバープレート24に対して密封する方法で取り付けられ、そして/又は固定されている。プレート24は、略矩形状に形成されている。もちろん、プレート24をその他の所望する形状にしてもよい。プレート24は、可撓性壁23aを剛性の支持部材として機能する。可撓性部材23とプレート24は、可変容量カートリッジ電解液室CECと、可変容量カートリッジ燃料室CFCとを形成する2つの独立した内部容積および/又は空間を規定するように、配置されている。電解液室CECは、プレート24に形成された一つ又はそれ以上の穴24a(図3参照)を通じて電解質を満たすことができ、一方、燃料室CFCは、プレート24の一つ又はそれ以上の穴24b(図3参照)を通じて燃料を満たすことができる。
上述したように、可撓性材料部材23は、様々な位置においてもプレートに固定された可撓性の伸張/膨張可能な壁23aを含む。壁23aは、可変容量室CEC、CFC各々に対して一つ又はそれ以上の可撓性折りたたみ部23c(図14参照)を含む。可撓性部材23と折りたたみ部23cは、一片の部材として構成可能であり、独立形成されたプレート24に対し、例えば接着接合、超音波溶接などを使って動かないように、かつ密封するように取り付けられる。図4から明らかなように、周辺部23bは、可撓性部材23の他の部分と同様、プレート24に対して動かないように、かつ密封するように取り付けられ、可変容量室CEC、CFCを規定する。可撓性材料23は、LLDPE(低密度リニアポリエチレン)で成形してもよい。代わりに、可撓性材料23は、熱成形平坦多層ポリマーフィルムであってもよい。この場合、一つ又はそれ以上の外側の層が、熱溶接、RF(レゾルシンホルムアルデヒド)溶接、あるいは超音波溶接に応じた又は等しい溶解温度をもつ(そのような溶接結合は、図4に示す部分23bと24との間で提供される)。プレート24と可撓性材料部材23は、一つ又はそれ以上の可変容量電解液室CECを形成する一つ又はそれ以上の小さな内部容積および/又は空間と、一つ又はそれ以上の可変容量燃料室CFCを形成する一つ又はそれ以上の内部容積および/又は空間とを規定するように、配置されている。これにより、燃料室CFCと電解液室CECは、可撓性壁23aと折りたたみ部23cによって容量が可変な容量室となる。このように、可変容量の燃料室CFCおよび電解液室CECは、可撓性の膨張および収縮可能な容量室を構成し、および/又は容量室として機能し、燃料と電解質で満たされる(すなわち、最初に満たされるとき)および/又は膨張するときには伸張可能であり(図4、6、7、9、10、12参照)、燃料と電解質がその後に取り除かれるときには収縮可能である(図13〜15参照)。リム5bは、およそ1mmまで厚くしてもよく、一方、残りの自在に伸張可能な可撓性部分5c、5aは、およそ3mmの厚さでよい。部材24は、カーボンが5〜20%充填されたABS樹脂で生成すればよく、そして/又は、溶接結合領域内に物理的な孔を設けてもよい。この孔には、連続的射出処理を使ってポリエチレンを充填および/又は注入してもよい。そのような孔を設けたポリマーは、可撓性部材23のリム23bに対する取り付けを容易にする。
上述したように、可動性のプレート部材21は、リアカバー25内部で移動するように配置されている。プレート21およびリアカバー25各々は、一片の部材として構成できる。図3から明らかなように、プレート21は、バルブ22を受けるように寸法が定められた穴21aを有する。バルブ22は、最初に満たされるときに電解質と燃料が(それぞれ別々に)カートリッジ20へ入っていけるように構成されており、また、燃料電池10のバルブ6と嵌合するように構成されている。これに関し、バルブ22は、燃料と電解質がそれぞれ可変容量電解液室CECと可変容量燃料室CFCへ入れるように、プレート24の穴24a、24bと通じる穴(以下で詳述する)を有する。ここでは図示しないが、二つ以上の可変容量電解液室CECと、二つ以上の可変燃料室CFCを備えた燃料電池をも考えられる。この燃料電池は、追加するプレートと可撓性壁との組み合わせによって実現できる。代わりに、電解液室CECは、複数のより小さな下位電解液室から成り立つことも可能で、下位電解液室は、互いに流体が通じても通じなくてもよいが、バルブ22とは通じる。同様に、燃料室CFCは、任意の形状で複数のより小さな下位燃料室から成り立つことが可能で、下位燃料室は、互いに流体が通じても通じなくてもよいが、バルブ22とは通じる。
図4、図6は、カートリッジ20が燃料電池20に挿入される前の状態における使い捨て燃料電池10とカートリッジ20とを示す。この状態では、カートリッジ20のバルブ22は、燃料電池10のバルブ6に嵌まっていない。この位置では、カートリッジ20は、実質的に充満および/又は伸張した電解液室CECと実質的に充満および/又は伸張した燃料室CFCとを有する。新しいカートリッジ20の場合、これら容量室CEC、CFCは、燃料電池10に使用又は移される新しい電解質、および燃料を含んでいる。カートリッジ20に含まれる電解質と燃料の量は、特定の燃料電池10の要求量に応じなければならない。したがって、カートリッジ20の電解液室CEC内の電解質の量は、カートリッジ20が燃料電池10へ完全に挿入および/又は接続されたときに燃料電池10内の電解液室ECを満たす(所望される端まで入れる)よう十分でなければならない(図13〜15参照)。同様に、カートリッジ20の燃料室CFC内の燃料の量は、カートリッジ20が燃料電池10へ完全に挿入および/又は接続されたときに燃料電池10内の燃料室FCを満たす(所望される端まで入れる)よう十分でなければならない(図13〜15参照)。もちろん、バルブ6とバルブ22の中と、同様に燃料電池10とカートリッジ20両方の流体連絡通路の中に燃料と電解質が幾分留まるため、燃料電池10の容量室EC、FCに通常収容できる量以上の電解質と燃料をカートリッジ20の容量室CEC、CFCが含むように要求してもよい。
新しい燃料電池10の場合、電解液室ECと可変容量燃料室FCは空である。言い換えれば、電極枠2、カソード3、そしてアノード4によって定められる容積および/又は空間には、実質的に電解質がなく、そして燃料室FCは、実質的に完全な収縮位置にあり、そして/又は下限容積を規定する(具体的には、可撓性部材5がアノード部材4の近傍に配置されているため燃料室の容積は実質的にゼロである)。また、この燃料電池10とカートリッジ20が接続されていない位置は、カートリッジ20のリアカバー25に対し完全に伸張した位置にあるプレート21によって特徴付けられ、さらに、最大限伸張した位置にあって図10〜12に示す完全に収縮した位置へ移動する用意のあるプレート8によって特徴付けられる。
図7、図9は、カートリッジ20が燃料電池に挿入される直前の状態における燃料電池10とカートリッジ20とを示す。この状態では、カートリッジ20のバルブ22は、すでに燃料電池10のバルブ6に沿って並んでいて、バルブ6と嵌合する用意ができている。さらに、カートリッジ20の本体も燃料電池10の本体と並んで接し、挿入準備ができている。この位置において、カートリッジ20は、実質的に充満そして/又は伸張した電解液室CECと、実質的に充満そして/又は伸張した燃料室CFCを保持し続けている。新しいカートリッジ20の場合、これら容量室CEC、CFCは、燃料電池10に使用又は移される新しい電解質、および燃料を含んでいる。カートリッジ20に含まれる電解質と燃料の量は、特定の燃料電池10の要求量におおむね応じなければならない。したがって、カートリッジ20の電解液室CEC内の電解質の量は、カートリッジ20が燃料電池10へ完全に挿入および/又は接続されたときに燃料電池10内の電解液室ECを満たす(所望される端まで入れる)よう十分でなければならない(図13〜15参照)。同様に、カートリッジ20の燃料室CFC内の燃料の量は、カートリッジ20が燃料電池10へ完全に挿入および/又は接続されたときに燃料電池10内の燃料室FCを満たす(所望される端まで入れる)よう十分でなければならない(図13〜15参照)。もちろん、燃料電池10とカートリッジ20両方の流体連絡通路と同様、バルブ6とバルブ22の中に燃料と電解質が幾分留まるため、燃料電池10の容量室EC、FCに通常収容できる量以上の電解質と燃料をカートリッジ20の容量室CEC、CFCが含むように要求してもよい。
新しい燃料電池10の場合、電解液室ECと可変容量燃料室FCは空である。言い換えれば、電極枠2、カソード3、そしてアノード4によって定められる容積および/又は空間には、実質的に電解質がなく、そして燃料室FCは、実質的に完全な収縮位置にあり、そして/又は下限容積を規定する(具体的には、可撓性部材5がアノード部材4の近傍に配置されているため燃料室の容積は実質的にゼロである)。また、この装着、挿入前の位置では、カートリッジ20のリアカバー25に対し完全に伸張した位置にあるプレート21によって特徴付けられ、さらに、最大限伸張した位置にあって図12に示す完全に収縮した位置へ移動する用意のあるプレート8によって特徴付けられる。
図10、12は、カートリッジ20が燃料電池へ完全に装着された後の状態における燃料電池10とカートリッジ20を示す。この位置では、カートリッジ20のバルブ22は、燃料電池10のバルブ6へ既に嵌められている。さらに、カートリッジ20のプレート21の本体は、燃料電池10のプレート8およびリム7へ力を作用させ、図4、6、7、9に示す完全に伸張した位置から、枠2および可撓性部材5の近傍となる完全に収縮した位置まで移動させる。この位置では、カートリッジ20は、実質的に充満及び/又は伸張した電解液室CECと実質的に充満及び/又は伸張した燃料室CFCを保持し続けている。新しいカートリッジ20の場合、これら容量室CEC、CFCは、燃料電池10に使用又は移される新しい電解質、および燃料を含んでいる。繰り返すが、カートリッジ20に含まれる電解質と燃料の量は、特定の燃料電池10の要求量に応じなければならない。したがって、カートリッジ20の電解液室CEC内の電解質の量は、カートリッジ20が燃料電池10へ完全に挿入および/又は接続されたときに燃料電池10内の電解液室ECを満たす(所望される端まで入れる)よう十分でなければならない(図13〜15参照)。同様に、カートリッジ20の燃料室CFC内の燃料の量は、カートリッジ20が燃料電池10へ完全に挿入および/又は接続されたときに燃料電池10内の燃料室FCを満たす(所望される端まで入れる)よう十分でなければならない(図13〜15参照)。もちろん、上述したように、バルブ6とバルブ22の中と、燃料電池10とカートリッジ20両方の流体連絡通路に燃料と電解質が移送後に幾分留まるため、燃料電池10の容量室EC、FCに通常収容できる量以上の電解質と燃料をカートリッジ20の容量室CEC、CFCが含むように要求してもよい。
新しい燃料電池10の場合、電解液室ECと可変容量燃料室FCは、図10、12で示す位置において空であり続ける。言い換えれば、電極枠2、カソード3、そしてアノード4によって定められる容積および/又は空間には、実質的に電解質がなく、そして燃料室FCは、実質的に完全な収縮位置にあり、そして/又は下限容積を規定する(具体的には、可撓性部材5がアノード部材4の近傍に配置されているため燃料室の容積は実質的にゼロである)。このような完全に挿入されて流体の移動前の位置は、カートリッジ20のリアカバー25に対し完全に膨張した位置にあるプレート21によって特徴付けられ、さらに、完全に収縮した位置にあって図13〜15に示す部分的に伸張した位置へ移動する用意のあるプレート8およびリム7によって特徴付けられる。
図13〜15は、カートリッジ20が燃料電池10へ完全装着され、流体がカートリッジ20から燃料電池10へ移動した後の燃料電池10とカートリッジ20を示す。この位置では、カートリッジ20のバルブ22は、燃料電池10のバルブ6と嵌合し、バルブ22およびバルブ6は、流体がカートリッジ20から燃料電池10へ流れるように、開いている。さらに、カートリッジ20のプレート21の本体は、燃料電池10のプレート8によって押され、例えば図10、12に示す完全に膨張した位置からプレート24近傍の完全に収縮した位置まで移動する。図13〜15に示す位置になった燃料電池10は、実質的に電解質で充満した電解液室ECと、実質的に燃料で充満し、そして/又は伸張した燃料室FCを備える。新しいカートリッジ20の場合、電解液室CECおよび燃料室CFCは、新しい電解質および燃料を燃料電池10へ転送させ、そして、燃料室FCの伸張と同時に、カートリッジ20の電解液室CECおよび燃料室CFCの収縮および/又は折りたたみが生じる。繰り返し言うと、カートリッジ20に含まれる電解質と燃料の量は、特定の燃料電池10の要求量に応じなければならない。したがって、カートリッジ20の電解液室CEC内の電解質の量は、カートリッジ20が燃料電池10へ完全に挿入および/又は接続されたときに燃料電池10内の電解液室ECを満たす(所望される端まで入れる)よう十分でなければならない(図13〜15参照)。同様に、カートリッジ20の燃料室CFC内の燃料の量は、カートリッジ20が燃料電池10へ完全に挿入および/又は接続されたときに燃料電池10内の燃料室FCを満たす(所望される端まで入れる)よう十分でなければならない(図13〜15参照)。もちろん、上述したように、バルブ6とバルブ22の中と、燃料電池10とカートリッジ20両方の流体連絡通路に燃料と電解質が移送後に幾分留まるため、燃料電池10の容量室EC、FCに通常収容できる量以上の電解質と燃料をカートリッジ20の容量室CEC、CFCが含むように要求してもよい。
新しい燃料電池10の場合、電解液室ECと可変容量燃料室FCは、図13〜15に示す位置で充満している。言い換えれば、電極枠2、カソード3、アノード4によって規定される容積および/又は空間は、電解質で実質的に充満し、燃料室FCは、一部が最も膨張した位置にあり、上限容量を規定する(具体的には、可撓性材料部材5がアノード部材4から離れて実質的の最大位置に配置されるため、所望される最大容量を有する)。この流体移動後の位置は、流体がカートリッジ20から燃料電池10へ完全に移動することによって特徴づけられ、また、カートリッジ20のリアカバー25に対し最も収縮位置にあるプレート21によって特徴づけられ、そして、最も伸張した位置にあって図10、12に示す最も収縮した位置まで移動しようとすることによって特徴づけられる。図13〜15に示す位置では、リアカバー25の壁25bの前面端部がリム7を枠2に向けて力を作用させ、プレート8はリアカバー25内を移動できる。さらに、バルブ22は、完全にバルブ6内に挿入される。
上述したように、燃料電池10は可撓性および/又は容量が可変となる燃料室FCと、容量が固定された電解液室ECとを備える。燃料電池10がカートリッジ20へいまだ取り付けおよび/又は接続されていない場合、燃料室FCは最小容積の段階にある。燃料室の容積変化は、可撓性のポリマーシート部材5を利用することによって達成される。シート部材5は、折りたたみ可能な仕切りとして機能し、容積の大小変化を収容する能力に関して柔軟性がある。そのため、可撓性部材5は、燃料電池の電極形状(例えば矩形あるいは円形にすることが可能である)に関連し、電極形状に従うあらかじめ定められた形状にされる。ポリマー状電極枠2と可撓性シート5は、可撓性の燃料室FCを形成する。これにより、可撓性の燃料室FCは、燃料を含まない最小容量段階から燃料を含むおよび/又は収容するため膨張する最大容量段階まで、自身の容積を変化させることができる。燃料室FCが液体で満たされると、燃料室FCは、より大きな容量へ伸張および/又は膨張し、あらかじめ定められた最大容積まで膨張可能であり、そして、その逆も可能である。一方、電解液室ECは固定され、すなわち、燃料電池の動作モード全体を通じて、変化せず/又は同じままのあらかじめ定められた固定された容積を規定する。
カートリッジ20は、いくつかの区画室及び/又は可撓性の容量室に分割された可撓性の材料部材23を備える。この可撓性の区画室23は、燃料電池の区画室の可撓性部材5と同じ材料によって生成可能である。これに関し、可撓性部材5,23は、薄いフィルム状の可撓性ポリマーから作り出すことが可能であり、厚手のリム部5b、23bを有する。限定されない一つの構成に従えば、カートリッジ20は、複数の可撓性室を備え、各可撓性室は、所定の容積を有する。他の可能性として、別々の区画室に分割可能な単一の可撓性容量室を利用することが挙げられる。もちろん、容量室の数は、特定の設計要求に合わせて調整できる。また、基本的な設計では、燃料と他の燃料要素とを受け入れる二つの異なった容量室に分割可能な燃料室FCもしくは燃料室CFCを提供することが可能である。他の容量室は、電解質を受け入れる。このように、二つ、三つ、あるいはそれ以上の区画室をもつ燃料電池10およびカートリッジ20の構成が考えられる。さらに、上述したように、燃料電池への移動前にカートリッジ20に貯蔵された液体は、新しい流体であるのが好ましい。
燃料電池10およびカートリッジ20は、それぞれバルブ6とバルブ22を有する。これらバルブ6,22は、互いに嵌るように構成されている。図4,6に示す嵌合前の状態では、これらバルブは閉じている。一方、図10、12に示す完全に嵌合した状態では、バルブ6、22は開いている。バルブ6、22は、係合、非係合過程を通して互いに開閉するように機能する。通常の動作条件の下で燃料電池10とカートリッジ20が互いに取り付けられていない場合(図4、6参照)、バルブ6,22は閉じている。しかしながら、燃料電池10とカートリッジ20が嵌合すると、バルブ6,22は開き、液体がカートリッジ20から燃料電池10へ流れることが可能となり、また、その逆も可能となる。
図4,6に示す位置では、燃料電池は空、すなわち、燃料室FCに流体がなく、同様に電解液室ECに流体がない。燃料室FCは最小容量サイズにある。一方、カートリッジ20には、ともに最大容量サイズである容量室CFC、CECに新しい流体(すなわち、燃料と電解質)が含まれている。カートリッジ20が燃料電池10へ向けて移動して、いわゆる「係合段階」と至ると、バルブ6,22は嵌合するための配列位置になっている。係合状態の終りでは(図10、12参照)、バルブ6,バルブ22が嵌合し、開く。しかしながら、この位置では、各区画室、および/又は容量室EC、FC、CEC、CFCの容量状態に変化はない。次の段階は、いわゆる「液体移動」段階である(図13〜15参照)。
この段階では、カートリッジ20の液体は物理的作用によって力を受け、バルブ6,22を通って燃料電池の区画室すなわち容量室EC、FCの中へ移動する。液体移動段階の終りでは、電解液室ECは電解質によって実質的に充満し、燃料室FCは燃料で実質的に充満する。この段階は、発電に燃料電池を使用している間カートリッジ20と燃料電池10が互いに接続されている状態が維持されるため、いわゆる燃料電池の「動作段階」を構成する。カートリッジ20は、接続状態を維持することができ、そして/又は、ラッチ構造、あるいは自動ロックシステム(図示せず)のような機械的結合によって燃料電池10へ組み入れることも可能である。図13〜15から明らかなように、動作段階では、可撓性の燃料室FCはカートリッジ20内部まで伸張する。
この段階では、カートリッジ20の液体は物理的作用によって力を受け、バルブ6,22を通って燃料電池の区画室すなわち容量室EC、FCの中へ移動する。液体移動段階の終りでは、電解液室ECは電解質によって実質的に充満し、燃料室FCは燃料で実質的に充満する。この段階は、発電に燃料電池を使用している間カートリッジ20と燃料電池10が互いに接続されている状態が維持されるため、いわゆる燃料電池の「動作段階」を構成する。カートリッジ20は、接続状態を維持することができ、そして/又は、ラッチ構造、あるいは自動ロックシステム(図示せず)のような機械的結合によって燃料電池10へ組み入れることも可能である。図13〜15から明らかなように、動作段階では、可撓性の燃料室FCはカートリッジ20内部まで伸張する。
液体をカートリッジ20から燃料電池10へ移動させるのに機械的動作が使用される一つの限定されない方法としては、ユーザによって作動させる方法が提供される。この場合、ユーザはレバーやノブ(図示せず)に力を与えればよい。ノブは、部材8と部材21との間に配置可能である。燃料補給の間、ノブによって働く力を、部材21へ直接作用させ、そして/又は伝達させることができる。これにより、可撓性部材23が圧縮し、あるいは折りたたんだ状態になり、流体がカートリッジ20から燃料電池10へ移動する。そのような構成では、燃料電池10とカートリッジ20それぞれの内部に配置された一つ又はそれ以上のバネを利用することもできる。バネは、バネに力が作用していないときには液体が燃料電池20とカートリッジ20から流れ出るような圧力の下にある流体を生じさせようと、可撓性の容量室を偏倚させる。例えば、バルブ6,バルブ22が開いたとき自動的に生じさせることが可能である。カートリッジ20では、例えば、液体移動段階において、偏倚力が可撓性部材23に対して直接、あるいは、プレート21など可撓性部材23に直接または間接的に接触するカートリッジの一部を通じて作用する。この偏倚力は、カートリッジ20から液体を流出させる。
図16は、限定しないその他の実施形態である燃料電池110とカートリッジ120の組み合わせを示す。本実施形態では、燃料電池110の垂直方向からスライドさせて接続させるカートリッジ120を備える。燃料電池110は、燃料電池110の内部と通じる流体用穴を備えた突起状下位クレードル部分を有する。燃料用穴FOは、燃料室FC(図示せず)と通じ、電解質用穴EOは、電解液室EC(図示せず)と通じている。これらの穴は、カートリッジ120の対応する穴(図示せず)と密封するように並び、係合する。また、カートリッジ120は、燃料電池110のクレードル凹部CRにスライドして嵌るようにサイズ化および形状化された下位凹部RPを備える。上述した実施形態のように、カートリッジ120の燃料及び電解質の供給室は、互いに分離され、図1〜15に示す実施形態のカートリッジと同様に可変容量室を構成する。同様に、燃料電池110の燃料室および電解液室も互いに分離し、図1〜15に示す実施形態の燃料電池と同様、容量が定められた容量室と可変容量室とを構成する。また、カートリッジ120と燃料電池110は、カートリッジ120が完全に燃料電池110に装着されたときに開く内部バルブ(図示せず)を使用する。この実施形態では、使い捨て燃料電池のシステムを構成するように、好ましくは、カートリッジ120を燃料電池110に対して解除不可能にロックするシステム(例えば図32に示すタイプの突起部あるいは凹部のシステムなど)を備える。
図17は、限定しないその他の実施形態である燃料電池210とカートリッジ220との組み合わせを示す。本実施形態では、燃料電池210に水平方向からスライドさせて接続するカートリッジ220を使用する。燃料電池は、燃料電池210の内部容量室と通じる流体用穴を備えた下位突起部PPを有する。流体用穴FOは、燃料室FC(図示せず)と電解液室EC(図示せず)とに通じている。この穴FOは、カートリッジ220の係合部MPを密封するように受け、嵌合ように構成されている。また、カートリッジ220は、燃料電池210の裏面RSに隣接する前面FSを備える。上述した実施形態のように、カートリッジ220の燃料及び電解質の供給室は、互いに分離され、図1〜15に示す実施形態のカートリッジと同様に可変容量室を構成する。同様に、燃料電池110の燃料室および電解液室も互いに分離し、図1〜15に示す実施形態の燃料電池と同様、容量が定められた容量室と可変容量室とを構成する。また、カートリッジ220と燃料電池210は、カートリッジ220が完全に燃料電池210に装着されたときに開く内部バルブ(一方は、係合部MP内に配置され、他方は下位突起部PP内に配置される)を使用する。この実施形態では、使い捨て燃料電池のシステムを構成するように、好ましくは、カートリッジ220を燃料電池210に対して解除不可能にロックするシステム(例えば図32に示すタイプの突起部あるいは凹部のシステムなど)を備える。
図18,19は、限定しないその他の実施形態である燃料電池310とカートリッジ320との組み合わせを示す。本実施形態では、燃料電池310の垂直方向に対して角度をつけた位置(図19参照)から燃料電池310へ向けてスライドさせ、その後垂直方向へ回転させるカートリッジ320を使用する。燃料電池310は、突起状上部クレードル部RCと、燃料電池310の内部室と通じる流体用穴を備えた流体バルブFVとを備える。
燃料バルブFVは、燃料室FC(図示せず)と電解液室(EC)とに通じる。バルブFVは、カートリッジ320のバルブCVと密封配列し、バルブCVを受けるように構成されている。カートリッジ320のバルブCVは、燃料電池110のバルブFV内にスライドして嵌合するようにサイズ化および形状化されている。カートリッジ320が燃料電池310に一度接続されると(バルブFVとバルブCVの完全な接続をもたらす)、カートリッジ320は、カートリッジ320の上部端がクレードルDCの中までスライドするとともに位置が決まるまで、回転させられる。上述した実施形態のように、カートリッジ320の燃料及び電解質の供給室は、互いに分離され、図1〜15に示す実施形態のカートリッジと同様に可変容量室を構成する。同様に、燃料電池310の燃料室および電解液室も互いに分離し、図1〜15に示す実施形態の燃料電池と同様、容量が定められた容量室と可変容量室とを構成する。また、カートリッジ320と燃料電池310は、カートリッジ120が完全に燃料電池310に装着されたときに開く内部バルブ(図示せず)を、外部バルブFV、CVの代わりに使用してもよい。この実施形態では、使い捨て燃料電池のシステムを構成するように、好ましくは、カートリッジ320を燃料電池310に対して解除不可能にロックするシステム(例えば図32に示すタイプの突起部あるいは凹部のシステムなど)を備える。
燃料バルブFVは、燃料室FC(図示せず)と電解液室(EC)とに通じる。バルブFVは、カートリッジ320のバルブCVと密封配列し、バルブCVを受けるように構成されている。カートリッジ320のバルブCVは、燃料電池110のバルブFV内にスライドして嵌合するようにサイズ化および形状化されている。カートリッジ320が燃料電池310に一度接続されると(バルブFVとバルブCVの完全な接続をもたらす)、カートリッジ320は、カートリッジ320の上部端がクレードルDCの中までスライドするとともに位置が決まるまで、回転させられる。上述した実施形態のように、カートリッジ320の燃料及び電解質の供給室は、互いに分離され、図1〜15に示す実施形態のカートリッジと同様に可変容量室を構成する。同様に、燃料電池310の燃料室および電解液室も互いに分離し、図1〜15に示す実施形態の燃料電池と同様、容量が定められた容量室と可変容量室とを構成する。また、カートリッジ320と燃料電池310は、カートリッジ120が完全に燃料電池310に装着されたときに開く内部バルブ(図示せず)を、外部バルブFV、CVの代わりに使用してもよい。この実施形態では、使い捨て燃料電池のシステムを構成するように、好ましくは、カートリッジ320を燃料電池310に対して解除不可能にロックするシステム(例えば図32に示すタイプの突起部あるいは凹部のシステムなど)を備える。
限定しない一つの例として、カートリッジバルブ22と燃料電池バルブ6は、図20a〜20e示す構成にすることが可能である。図20dは、互いに接続する前の状態における燃料電池のバルブ6とカートリッジのバルブ22を示す。この状態では、プランジャーバルブPVが、その傾斜面TSがバルブスリーブ6aの対応傾斜面6cと密接および/又は係合することによって、流体および/又は他の物質が燃料電池10に入る(同様に出て行く)ことを防ぐ。部分的に圧縮された第1のバネFSは、プランジャーPVを偏倚させるように作用し、傾斜面TSと傾斜面6aとの間で密接状態が維持される。第1のバネFSはテーパ状のバネであり、相対的に径の大きいバネの端部は、スリーブ6aの内部筒状肩部6bと隣接するように構成されている。第1のバネFSの相対的に径の小さい端部は、プランジャーバルブPVの後方突起部RPを受けるとともに後方肩部RSと隣接するように寸法が定められている。スリーブ6aは、略筒状に形成されており、カートリッジバルブ22の前方筒状部22aを受けるように寸法が定められた前方筒状穴6fを備える。バルブ22がバルブ6に対して密封されるのを確実にするため、バルブ22は、その斜面がバルブ6の傾斜面6dに対応する傾斜面22eを備える(図20e参照)。プランジャーバルブPVおよび第1のバネFSは、ともに筒状区域6e内に配置されており、この中で軸方向に移動することができる(図20d、20eを比較)。
同じような構成で、ボールバルブBVは、その球面がバルブスリーブ22aの傾斜面22dと密接および/又は係合することによって、流体がカートリッジ20から流出するのを防ぐ。部分的に圧縮された第2のバネSSは、ボールバルブBVを偏倚させるように作用し、その結果、ボールバルブBVの球面と傾斜面22dとの間の密接状態が維持される。第2のバネSSは、筒状のワイヤースプリングであり、その後方端部は、スリーブ22aの内部筒状肩部22bと隣接するように構成されている。第2のバネSSの前方端部は、ボールバルブBVの球面の一部を受けるように寸法が定められている(図20d参照)。
スリーブ22aは、略筒状に形成されており、ボールバルブBVと第2のバネSSとを受けるように寸法が定められた前方筒状穴22cを含む。上述したように、傾斜面22eがバルブ6の傾斜面6dに係合すると、バルブ6によってバルブ22を密封することができる(図20e参照)。ボールバルブBVおよび第2のバネSSは、筒状の区域22c内に配置され、その中で軸方向に沿って移動可能である(図20d、20eを比較)。
スリーブ22aは、略筒状に形成されており、ボールバルブBVと第2のバネSSとを受けるように寸法が定められた前方筒状穴22cを含む。上述したように、傾斜面22eがバルブ6の傾斜面6dに係合すると、バルブ6によってバルブ22を密封することができる(図20e参照)。ボールバルブBVおよび第2のバネSSは、筒状の区域22c内に配置され、その中で軸方向に沿って移動可能である(図20d、20eを比較)。
図20dに示す位置では、バルブ6,22は、閉じており、互いに接続されていない。しかしながら、図20eでは、バルブ22はバルブ6に完全に挿入され、バルブ6、22は両方とも開いた状態であり、流体がカートリッジ20と燃料電池10との間を流れるようになる。この開いた状態では、小径突起部PPが傾斜面22dとの密接状態から軸方向に沿って離れるようにボールバルブBVに力を作用させることが、明らかである。これは、第2のバネSSがより一層圧縮することによって生じる。同様に、第2のバネSSがプランジャーバルブPV、特に傾斜面TSに対して力を作用させ、傾斜面6cとの密接状態から軸方向に沿って離れるようにバネFS、SSの偏倚力が定められることが、明らかである。これは、第1のバネFSがより一層圧縮することによって生じる。ここでは図示しないが、バルブ6,バルブ22各々は、その中にスリーブあるいは肩部を備えてもよく、プランジャーバルブPVおよび/又はボールバルブBVが限定された距離だけ密接状態から離間し、これにより、バルブPV、バルブBVの両方が固定されず、確実に、そして/又は実質同時に開いた位置に置かれる。
バルブ6の前部に溝が形成されている、すなわち溝6gを有するため、バルブ22がバルブ6に挿入される時に外側へバルブ22をそらす複数のバネ先(spring finger)が形成されている(図20e参照)。これは、挿入中に突起部6hが筒状面22aと係合するため生じる。バルブ22が図20eに示す位置に到達すると、突起部6hが周方向に沿った凹部22fに落ちる。この状態で、バルブ22は、バルブ6に完全に挿入され、取り外し不可能に接続される。これらの図から明らかなように、バルブは、バルブが接続されていないときに燃料電池10とカートリッジ20とを密閉するものとして機能する(図20d参照)。もちろん、図20a〜図20eに示すバルブの構成は、バルブ6,22の一つの可能な例あるいは実施形態である。その他のバルブの構成としては、一度の接続およびバルブの開放、そしてバルブの閉鎖を可能にするバルブが考えられる。バルブ6,22の様々なパーツが、従来あるいはその他の金属、プラスチックそして/又は成分などの所望される材料によって作ることができる。加えて、2004年3月10日に出願されたともに係属中の特許出願P25032(代理人整理番号)に記載されたものと同じバルブ、また、2003年3月11日に出願された仮出願第60/453,218号に記載されたものと同じバルブを利用可能であり、その開示内容は、明示的にそのまま参照することによって本明細書に組み入れられる。
限定しないその他の例として、カートリッジのバルブ22と燃料電池のバルブ6は、代わりに図21a〜21eに示す構成であってもよい。図21dは、互いに接続する前の状態における燃料電池のバルブ6’とカートリッジのバルブ22’を示す。この状態では、プランジャーバルブPVが、その傾斜面TSがバルブスリーブ6’aの対応傾斜面6’cと密接および/又は係合することによって、流体および/又は他の物質が燃料電池10に入る(同様に出て行く)ことを防ぐ。部分的に圧縮された第1のバネFSは、プランジャーPVを偏倚させるように作用し、傾斜面TSと傾斜面6’aとの間で密接状態が維持される。第1のバネFSはテーパ状のバネであり、相対的に径の大きいバネの端部は、スリーブ6’aの内部筒状肩部6’bと隣接するように構成されている。第1のバネFSの相対的に径の小さい端部は、プランジャーバルブPVの後方突起部RPを受けるとともに後方肩部RSと隣接するように寸法が定められている。スリーブ6’aは、略筒状に形成されており、カートリッジバルブ22’の前方筒状部22’aを受けるように寸法が定められた前方筒状穴6’fを備える。バルブ22’がバルブ6’に対して密封されるのを確実にするため、バルブ22’は、その斜面がバルブ6’の傾斜面6’dに対応する傾斜面22’eを備える(図20e参照)。プランジャーバルブPVおよび第1のバネFSは、ともに筒状区域6’e内に配置されており、この中で軸方向に移動することができる(図20d、20eを比較)。
図20a〜20eに示す構成とは違い、ここでのカートリッジのバルブ22’は、一方向(one-way)バルブを利用しない。流体がカートリッジ20から流出するのを防ぐため、代わりに貫通可能なワッシャーPWが使用される。貫通可能なワッシャーPWは、プラスチックやアルミニウムなどの薄状部材から成形すればよく、バルブ22’の前方部に形成された筒状凹部22b’へ圧力ばめによって装着させればよい(あるいは接着などによる取り付けであってもよい)。これは、カートリッジ20が最初に充満した後に可能となる。図21eから明らかなように、貫通可能なワッシャーPWは、プランジャーPVの突起部ppによって突き通されるように設計されている。貫通することが確実に起こることを保証するため、突起部は鋭い先端部分(図示せず)を有する。図21cから明らかなように、貫通可能なワッシャーPWは、円状であり、キャップ状に形成されている。スリーブ22’は、略筒状に形成され、流体が燃料電池10のバルブ6’の中を流れることを可能にする前方筒状穴22c’を備える。上述したように、傾斜面22’がバルブ6’の傾斜面6d’と係合すると、バルブ22’は、バルブ6’によって密閉される(図21e参照)。
図21dに示す位置では、バルブ6’,22’は、閉じており、互いに接続されていない。しかしながら、図21eでは、バルブ22’はバルブ6’に完全に挿入され、バルブ6’、22’は両方とも開いた状態であり、流体がカートリッジ20と燃料電池10との間を流れるようになる。この開いた状態では、小径突起部が貫通可能なワッシャーPWを突き通すことは明らかである。これは、第1のバネFSの偏倚力がワッシャーPWに穴を開けるほど十分強いために起こる。一方、カートリッジ20から燃料電池10への圧縮流れは、第1のバネFSの偏倚力に打ち勝つのに十分であり、流体圧力がプランジャーバルブPV、特に傾斜面TSに対して力を作用させ、傾斜面6’cとの密接状態から軸方向に離間させる。これは、第1のバネFSが圧縮することによって生じる。一度カートリッジ20内の圧力が偏倚力以下まで減少すると(流体がカートリッジ20から燃料電池へ移動した後に生じる)、バルブ6’は閉じる。すなわち、プランジャーバルブPV、特に傾斜面TSが、傾斜面6’cと密接する方向へ向けて軸方向に移動する。ここでは図示しないが、バルブ6’は、その中にスリーブあるいは肩部を備えてもよく、プランジャーバルブPVおよび/又はボールバルブBVが限定された距離だけ密接状態から離間し、これにより、バルブPV、バルブBVの両方が固定されず、確実に、そして/又は実質同時に開いた位置に置かれる。
バルブ6’の前部に溝が形成されている、すなわち溝6’gを有するため、バルブ22’がバルブ6’に挿入される時に外側へバルブ22をそらす複数のバネ先が形成されている(図21e参照)。これは、挿入中に突起部6’hが筒状面22’aと係合するため生じる。バルブ22’が図21eに示す位置に到達すると、突起部6’hが周方向に沿った凹部22’dに落ちる。この状態で、バルブ22’は、バルブ6’に完全に挿入され、取り外し不可能に接続される。これらの図から明らかなように、バルブ6’、22’は、バルブが接続されていないときに燃料電池10とカートリッジ20とを密閉するものとして機能する(図20d参照)。もちろん、図21a〜図21eに示すバルブの構成は、バルブの一つの可能な例あるいは実施形態である。その他のバルブの構成としては、一度の接続およびバルブの開放、そしてバルブの閉鎖を可能にするバルブが考えられる。バルブ6’,22’の様々なパーツが、従来あるいはその他の金属、プラスチックそして/又は成分などの所望される材料によって作ることができる。
図22〜24は、限定しないその他の実施形態である、携帯型であり、他の機器との接続がない独立型(stand alone)であって、一回使用の使い捨て燃料電池410を概略的に例示する。本実施形態では、燃料電池410が燃料要素とともに購入、調達可能となるよう構成されている。販売施設は、ユーザが購入するとき使用できる補給所(filling station、図示せず)をもてばよい。補給所は、例えばラジオシャック(登録商標)などの電気店に設置することができる。補給所は、多くの燃料要素の供給能力をもち、同様に速やかに燃料電池410を充満させるシステムを備える。一度充填されると、ユーザは、消耗するまで燃料電池410を使用する。そして、ユーザはそのまま燃料電池410を廃棄するか、もしくはリサイクルする。燃料電池410は、燃料の再充填が不可能で、そして/また、燃料電池410を壊すことなくその中身を簡単に取り除くことができないように、構成されている。これは、取り外し不可能なカバーNCの使用によって生じ、(図40に示す実施形態と同様)燃料が満たされた後すぐに燃料電池410へ挿入されるように構想されている。これにより、ユーザは、燃料電池410を壊すことなく燃料電池410への燃料補給並びに/又は再使用をすることができない。燃料電池410は、一つ又はそれ以上のバルブ、すなわち(図40に示すバルブと同じように構成可能である)充填ポートFPを補給所に接続することにより、充満できる。燃料ポートFPは、燃料電池本体と一体的に形成することができ、例えば、2つのパーツから成る本体を射出成形し、あるいは、別々に成型した後に接着、あるいはネジ結合(図46に示すネジ結合と同様)などによって取り付けられる。燃料電池を満たす充填処理を実行するとき、ユーザは、燃料ポートFPからネジを緩めるなどによって燃料ポートカバーFPCを簡単に取り外すことができる。その後、燃料電池10が満たされる。一度満たされると、燃料電池から流体が漏れないことを確実にするため、カバーFPCがポートFPに対してネジ締められる。最後に、燃料電池410の再利用および再充填を防止するため、矩形状で取り外し不可能なカバーNCが装着される。保護カバーNCは、ABS樹脂プラスチック、あるいは5%〜20%カーボンが充填されたABS樹脂などのプラスチックで成形すればよく、燃料電池410の主要凹部MR内の対応凹部lr(図40に示す凹部と同様)と係合する突起部NC2を用いる。突起部NC2および凹部lrは、燃料電池410と取り壊さすことなく保護カバーNCが取り外しできないように構成されている。もちろん、カバーNCは、他の方法、例えば接着あるいは超音波溶接などによって、燃料電池410へ取り外し不可能となるようにしっかりと固定できる。
燃料電池410は、略矩形状に形成され、例えばABS樹脂プラスチック、あるいは5%〜20%カーボンの充填されたABS樹脂などのプラスチックで成形すればよい。もちろん、燃料電池410は、その他の所望される形状で形成されてもよく、(限定されない)その他の多角形、あるいはその他の直線並びに/又は曲線形状にしてもよい。ここでは図示しないが、燃料電池410は、図1〜15に示す燃料電池と同様、一つ又はそれ以上のカソード、アノードを備え、電解液室と燃料室を規定する。燃料電池FCはまた、電力発生に必要とされるその他のすべての特徴を備える。
図25〜33は、限定しないその他の実施形態である、携帯型、独立型であって、一回使用の使い捨て燃料電池510とカートリッジ520のシステムを概略的に例示する。限定しない一例として、燃料電池510は、互いに独立している2つの容量室FC、ECを備え、カートリッジ520は、互いに独立している2つの容量室CEC,CFCを備える。この実施形態は、燃料電池510とカートリッジ520が、組み立てられず並びに/又は接続されていないユニットとして、カートリッジ520にだけ含まれる新しい燃料要素、すなわち流体とともに一緒に購入、調達できるように、構成されている。そして、ユーザは、燃料電池510を使用したいとき、取り外し不可能となるようにカートリッジ520を燃料電池510へ接続する。この実施形態では、ユーザが比較的長期間ユニットを保持することができ、ユーザが使いたい時に燃料電池510を満たし、使用できる利点がある。一度燃料が充填されると、ユーザは、燃料電池が消耗するまで、すなわちあるレベルの電力発生を終えるまで、カートリッジ520を接続させた燃料電池510を使用する。そして、ユーザは、ユニットとして燃料電池510/カートリッジ520をそのまま廃棄および/又はリサイクルする。燃料電池510/カートリッジ520は、再充填をすることができず、そして/又は燃料電池510とカートリッジ520を壊すことなく燃料を簡単に取り出すことができないように、構成されている。カートリッジ520が燃料電池510へ完全に接続されると燃料電池510から取り外し不可能に接続されるため(図31〜33参照)、この構成は、ユーザが完全に燃料電池510へカートリッジ520を接続させたときに確実なものとされる。以下で説明するように、この接続はまた、カートリッジ520と燃料電池510との間における流体の移動を引き起こす。完全に接続されるとカートリッジ520が事実上永久に燃料電池510へ接続されることを確実にすることにより、ユーザは、燃料電池の破壊を試みることなく燃料の再充填および再使用することができない。これにより、燃料電池510は一度だけしか使用できず、使用後は廃棄もしくはリサイクルしなければならない。
2つのポート510c(一つは燃料室FC用、もう一つは電解液室EC用)は、燃料電池510の主要凹部510a内に配置されている。これらポート510cは、例えば、2つのパーツから成る本体を射出成形することによって、燃料電池本体と一体的に形成可能である。代わりに、ポート510cを本体とは別に成形し、その後、例えば接着あるいはネジ結合によって取り付けることもできる(図46に示すネジ結合と同じ)。ポート510cは、流体が燃料室FC、電解液室ECに入るように配置された複数の穴510dを有する。ポート510cはまた、筒状部分を含み、その環状自由端部は、カートリッジポート520cの筒状穴520g内に配置されたシールリングSRと密接するように構成されている。シールリングSRは、任意の所望される形状であればよく、例えばフッ素ゴムのような材料で成形すればよい。2つのポート520c(一つは燃料室CFC用、もう一つは電解液室CEC用)は、カートリッジ520の底壁から突出する。ポート510cと接続部520aは、(ポート510cと凹部510aの場合と同様に構成できる)2つのパーツから成る本体を射出成形することによって、カートリッジ本体と一体的に形成可能である。代わりに、ポート520cを本体とは別に成形し、その後、例えば接着あるいはネジ結合によって取り付けることもできる(図46に示すネジ結合と同じ)。ポート520c各々は、主要穴520dを有し、最初の燃料充填の間に流体が燃料室CFCと電解液室CECとに入り、その後、貫通可能なワッシャーPWが突き通されると燃料がカートリッジ520から流出して燃料電池510へ流入するように主要穴520dが配置されている。限定しない一例として、容量室CFC、CECは、バネ520fを圧縮させることができる流圧下で流入する流体(具体的には燃料および電解質)によって最初に満たされる。そして、穴520hが貫通ワッシャーPWによって密閉される。ポート520cは筒状部分を有し、その環状自由端部は、シールリングSRと各燃料ポート510cを受けるように構成されている。ポート520cはまた、貫通可能なワッシャーPWを受けるように構成された筒状部分520hを有する。貫通可能なワッシャーPWは、動かないように、かつ密封するようにカートリッジ520に接続されるとともに、突起部510eによって穴が開く限り、任意の方法で穴520hに固定可能である。これは、例えば、圧力ばめによる接合、あるいは接着接合によって可能である。
充填処理を実行するとき、ユーザは、カートリッジ20を燃料電池510に並べる(図31参照)。そして、ユーザはカートリッジ520を燃料電池510内部へ移動させて完全に係合/接続させる(図32参照)。これにより、燃料電池510の貫通プランジャー510eが貫通ワッシャーPWに穴を開け、一方、ピストンバネ520f1,520f2,520f3およびカートリッジピストン520e1,520e2の偏倚動作、すなわち伸張動作の下で、カートリッジ520から燃料電池510への流体移動が引き起こされる。その後、燃料電池510が満たされる。一度満たされると、ピストンバネ520f1,520f2,520f3およびカートリッジピストン520e1,520e2は、燃料電池510内の流体がカートリッジ520へ逆流不可能であることを確実にする。さらに、カートリッジ520が取り外し不可能に燃料電池510へ接続されるため、ユーザは、燃料電池の再使用、再補給することができない。この取り外し不可能な接続を提供するため、カートリッジ520は、燃料電池510の対応する凹部510b(図40に示す凹部と同じ)と係合する突起部520bを用いる。突起部520bと凹部510bは、燃料電池510を壊すことなくカートリッジ520を取り外しできないように、構成されている。もちろん、例えば圧力感度接着(pressure sensitive adhesives)、あるいは燃料電池510の突起部とカートリッジ520の凹部を利用することなどその他の方法によって、カートリッジ520を燃料電池510へ取り外し不可能に固定することもできる。
燃料電池510とカートリッジ520は、略矩形状に形成され、例えばABS樹脂プラスチック、あるいは5%〜20%カーボンの充填されたABS樹脂などのプラスチックで成形すればよい。もちろん、燃料電池510とカートリッジ520は、その他の所望される形状で形成されてもよく、(限定されない)その他の多角形、あるいはその他の直線並びに/又は曲線形状にしてもよい。ここでは図示しないが、燃料電池510は、図1〜15に示す燃料電池と同様、一つ又はそれ以上のカソード、アノードを備え、電解液室と燃料室を規定する。燃料電池510はまた、電力発生に必要とされるその他のすべての特徴を備える。カートリッジ520は、特定のバネ520fとピストン520eの組み合わせおよび/又は構成に限定されない。この実施形態の重要な特徴は、完全に、密閉するように、そして取り外し不可能となるようにカートリッジ520燃料電池510へ接続されると、自動的に流体が移動する能力をカートリッジ520が備えていることである。また、図25〜33に示す構成において、容量室CEC、CFCに可撓性材料による囲い、例えば可撓性ポリマー袋を利用するように修正可能であり、可撓性材料による囲いは、穴520dと連通し、中身がカートリッジ520から放出されて燃料電池510へ流れるようにバネ520fによって圧縮可能である(すなわち、図49に示す構成と同じである)。
図34は、限定しないその他の実施形態である、携帯型、独立型であって、一回使用の使い捨て燃料電池610とカートリッジ620のシステムを概略的に例示する。この実施形態は、燃料電池610とカートリッジ620が、組み立てられず並びに/又は接続されていないユニットとして、カートリッジ620にだけ含まれる新しい燃料要素、すなわち流体とともに一緒に購買、調達できるように、構成されている。そして、ユーザは、燃料電池510を使用したいとき、取り外し不可能となるようにカートリッジ620を燃料電池610へ接続する。この実施形態では、ユーザが比較的長期間ユニットを保持することができ、ユーザが使いたい時に燃料電池510を使用できる利点がある。一度燃料が充填されると、ユーザは、燃料電池が消耗するまで、すなわちあるレベルの電力発生を終えるまで、カートリッジ620を接続させた燃料電池610を使用する。そして、ユーザは、ユニットとして燃料電池610/カートリッジ620をそのまま廃棄および/又はリサイクルする。燃料電池610/620は、再充填をすることができず、そして/又は燃料電池610とカートリッジ620を壊すことなく燃料を簡単に取り出すことができないように、構成されている。カートリッジ620が燃料電池610へ完全に接続されると燃料電池610から取り外し不可能に接続されるため、この構成は、ユーザが完全に燃料電池610へカートリッジ620を接続させたときに確実なものとされる。この接続はまた、カートリッジ620と燃料電池610との間における流体の移動を自動的に引き起こす。完全に接続されるとカートリッジ620が事実上永久に燃料電池610へ接続されることを確実にすることにより、ユーザは、燃料電池の破壊を試みることなく燃料の再充填および再使用することができない。これにより、燃料電池610は一度だけしか使用できず、使用後は廃棄もしくはリサイクルしなければならない。
単一のポート610は、燃料電池610の主要凹部610a内に配置されている。ポート610cは、例えば、2つのパーツから成る本体を射出成形することによって、燃料電池本体と一体的に形成可能である。代わりに、ポート610cを本体とは別に成形し、その後、例えば接着あるいはネジ結合によって取り付けることもできる(図46に示すネジ結合と同じ)。ポート610cは、流体が燃料電池610に入るように配置された複数の穴510dを有する。ポート610cはまた、筒状部分を含み、その環状自由端部は、カートリッジポート620cの筒状穴内に配置されたシールリングSR(図29a、図29bに示すシールリングSRと同様)と密接するように構成されている。シールリングSRは、任意の所望される形状であればよく、例えばフッ素ゴムのような材料で成形すればよい。カートリッジポート620cは、カートリッジ620の底壁から突出する。ポート610cと接続部620aは、(ポート610cと凹部610aの場合と同様に構成できる)2つのパーツから成る本体を射出成形することによって、カートリッジ本体と一体的に形成可能である。代わりに、ポート610cを本体とは別に成形し、その後、例えば接着あるいはネジ結合によって取り付けることもできる(図46に示すネジ結合と同じ)。ポート620cは、主要穴620dを有し、最初の燃料充填の間に流体がカートリッジ620に入り、その後、貫通可能なワッシャー(図30a、図30bに示す貫通可能なワッシャーPWと同じ)が突き破られると、燃料がカートリッジ620から流出して燃料電池510へ流入するように主要穴620dが配置されている。限定しない一例として、カートリッジ620は、バネ620fを圧縮させることができる流圧下で流入する流体(具体的には燃料および電解質)によって最初に満たされる。そして、ポート620cの穴が貫通ワッシャーによって密閉される。ポート620cはまた、筒状部分を有し、その環状自由端部は、シールリングと燃料電池のポート610cを受けるように構成されている。貫通可能なワッシャーは、動かないように、かつ密封するようにカートリッジ620に接続されるとともに、突起部610eによって穴が開く限り、任意の方法でポート620cに固定可能である。これは、例えば、圧力ばめによる接合、あるいは接着接合によって可能である。
充填処理を実行するとき、ユーザはカートリッジ620を(図31に示すのと同様の方法で)燃料電池610に並べる。そして、ユーザはカートリッジ620を移動させて燃料電池610へ完全に係合/接続させる。図34に示す構成を使用することで、カートリッジ620と燃料電池610との間の正確なアライメントおよび完全な接続を確実にする。なぜなら、カートリッジ620は、燃料電池610の対応するアライメント凹部AR2とアライメント突起部AP1とそれぞれ嵌合するアライメント凹部AR1とアライメント突起部AP2を備えているからである。この構成は、図25〜33に示す実施形態のように2つのポートシステムを備えたカートリッジ/燃料電池の構成である場合、特に役立つ。前述した実施形態のように、完全な接続によって、燃料電池610の貫通プランジャー610eが貫通ワッシャーに穴を開け、一方、ピストンバネ620fおよびカートリッジピストン620eの偏倚動作、すなわち伸張動作の下で、カートリッジ620から燃料電池610への流体移動が引き起こされる。その後、燃料電池610が満たされる。一度満たされると、ピストンバネ620fおよびカートリッジピストン620eは、燃料電池610内の流体がカートリッジ620へ逆流不可能であることを確実にする。さらに、カートリッジ620が取り外し不可能に燃料電池610へ接続されるため、ユーザは、燃料電池の再使用、再補給することができない。この取り外し不可能な接続を提供するため、カートリッジ520は、燃料電池510の対応する凹部610b(図40に示す凹部と同じ)と係合する突起部620bを用いる。突起部620bと凹部610bは、燃料電池610を壊すことなくカートリッジ620を取り外しできないように、構成されている。もちろん、例えば圧力感度接着、あるいは燃料電池610の突起部とカートリッジ620の凹部を利用することなどその他の方法によって、カートリッジ620を燃料電池610へ取り外し不可能に固定することもできる。
燃料電池610とカートリッジ620は、略矩形状に形成され、例えばABS樹脂プラスチック、あるいは5%〜20%カーボンの充填されたABS樹脂などのプラスチックで成形すればよい。もちろん、燃料電池610とカートリッジ620は、その他の所望される形状で形成されてもよく、(限定されない)その他の多角形、あるいはその他の直線並びに/又は曲線形状にしてもよい。ここでは図示しないが、燃料電池610は、図1〜15に示す燃料電池と同様、一つ又はそれ以上のカソード、アノードを備え、電解液室と燃料室を規定する。燃料電池510はまた、電力発生に必要とされるその他のすべての特徴を備える。カートリッジ620は、特定のバネ620fとピストン620eの組み合わせおよび/又は構成に限定されない。この実施形態の重要な特徴は、完全に、密閉するように、そして取り外し不可能となるようにカートリッジ620燃料電池610へ接続されると、自動的に流体が移動する能力をカートリッジ620が備えていることである。また、図34に示す構成において、容量室CEC、CFCに可撓性材料による囲い、例えば可撓性ポリマー袋を利用するように修正可能であり、可撓性材料による囲いは、穴620dと連通し、中身がカートリッジ620から放出されて燃料電池510へ流れるようにバネ620fによって圧縮可能である(すなわち、図49に示す構成と同じである)。
図35〜38は、限定しないその他の実施形態である、携帯型、独立型であって、一回使用の使い捨て燃料電池710とカートリッジ720のシステムを概略的に例示する。燃料電池710とカートリッジ720の構成と形状は、実質的に図25〜33に示すカートリッジと燃料電池と同じであり、その特徴は説明しない。しかしながら、本実施形態では、燃料電池710とカートリッジ720を、部分的に取り外し不可能に組み立てられ、および/又は取り外し不可能に接続されたユニットとして、カートリッジ720にのみ含まれる新しい燃料要素、すなわち流体とともに購入、調達できるように構成されている。本実施形態は、2つの相対するように配置されたスペーサ部材SM(あるいは一つは連続的、もう一つは周辺のスペーサ部材)を使用し、カートリッジ720と燃料電池710との間のスペースを維持する。各スペーサ部材SMは、例えば接着テープの形をした接着部材AMと、接着部材AMの中心に固定されたプラスチック性スペース部材SMとを有する。スペーサ部材SMは、内面を有し、カートリッジ720、燃料電池710の外面に開放可能に固定されており、例えば、カートリッジ720、燃料電池710からはぎ取ることによって簡単に除去できる(図36参照)。このスペースは、燃料電池710とカートリッジ720が取り外し不可能な接続を維持することを確実にし、また、流体がカートリッジ720に留まることを確実にする。しかしながら、ユーザが燃料電池710を使用したい場合、ユーザは、単にスペーサ部材SM(図36参照)を除去すればよく、これによってカートリッジ720が燃料電池710に対して完全に係合、接続される(図37参照)。この実施形態では、ユーザが比較的長期間ユニットを保持することができ、ユーザが使いたい時に燃料電池710を使用できる利点がある。一度燃料が充填されると(図38参照)、ユーザは、燃料電池が消耗するまで、すなわちあるレベルの電力発生を終えるまで、カートリッジ720を接続させた燃料電池710を使用する。そして、ユーザは、ユニットとして燃料電池710/カートリッジ720をそのまま廃棄および/又はリサイクルする。燃料電池710/720は、再充填をすることができず、そして/又は燃料電池710とカートリッジ720を壊すことなく燃料を簡単に取り出すことができないように、構成されている。カートリッジ720が燃料電池710へ完全に接続されると燃料電池710から取り外し不可能に接続されるため、この構成は、ユーザが完全に燃料電池710へカートリッジ720を接続させたときに確実なものとされる(図37参照)。図25〜33に示す実施形態と同様、この接続は、カートリッジ720と燃料電池710との間における流体の移動を自動的に引き起こす。完全に接続されるとカートリッジ720が事実上永久に燃料電池610へ接続されることを確実にすることにより、ユーザは、燃料電池の破壊を試みることなく燃料の再充填および再使用することができない。これにより、燃料電池610は一度だけしか使用できず、使用後は廃棄もしくはリサイクルしなければならない。
図39、40は、限定しないその他の実施形態である、携帯型、独立型であって、一回使用の使い捨て燃料電池810を概略的に例示する。本実施形態では、購入時あるいは後日に追加される燃料要素とともに購入、調達可能となるよう構成されている。販売施設は、ユーザが購入するとき使用できる補給所(図示せず)をもてばよい。補給所は、例えばラジオシャック(登録商標)などの電気店に設置することができる。補給所は、多くの燃料要素の供給能力をもち、同様に速やかに燃料電池810を充満させるシステムを備える。補給所は、燃料電池810を補給所へ接続させる一つ又はそれ以上の補給所用コネクタFSC(図41、図42参照)を備えてもよい。一度充填されると、ユーザは、消耗するまで燃料電池810を使用する。そして、ユーザはそのまま燃料電池810を廃棄するか、もしくはリサイクルする。燃料電池810は、燃料の再充填が不可能で、そして/また、燃料電池810を壊すことなくその中身を簡単に取り除くことができないように、構成されている。これは、取り外し不可能なカバーNCの使用によって生じ、(図24に示す実施形態と同様)燃料が満たされた後すぐに燃料電池810へ挿入されるように構想されている。これにより、ユーザは、燃料電池810を壊すことなく燃料電池810への燃料補給並びに/又は再使用をすることができない。
燃料電池810は、一つ又はそれ以上のバルブ、すなわち(図41、図42に示すバルブと同じように構成可能である)充填ポートFPを補給所用コネクタFSC補給所に接続することにより、充満できる。燃料ポートFPは、燃料電池本体と一体的に形成することができ、例えば、2つのパーツから成る本体を射出成形し、あるいは、別々に成型した後に接着、あるいはネジ結合(図46に示すネジ結合と同様)などによって取り付けられる。燃料電池を満たす充填処理を実行するとき、ユーザは、例えばポートFPに回転可能に取り付けられたナットNにねじ回すことにより、コネクタFSCを燃料ポートFPにそのまま接続させる。一度完全に接続されると(図42参照)、流体が補給所から燃料電池810へ流れることが可能となる。そして、燃料電池810は、流体によって適切に満たされる。さらに、ポートFPは、一方向ボールバルブ(図41、図42参照)を備え、流体が燃料電池FCから漏れないことを確実にする、すなわち、ボールバルブBVが燃料電池FCから流体が漏れるのを防止する。内部のボールバルブBVとコネクタFSCの内部のプランジャーバルブの動作は、図20a〜20eに示すバルブの動作と同じである。最終的に、矩形状の取り外し不可能なカバーNCが装着され、燃料電池810の再使用および再補充を防ぐ。保護カバーNCは、例えばABS樹脂、5〜20%カーボンの充填されたABS樹脂などのプラスチックで生成してもよい。
燃料電池810は、略矩形状に形成され、例えばABS樹脂プラスチック、あるいは5%〜20%カーボンの充填されたABS樹脂などのプラスチックで成形すればよい。もちろん、燃料電池810は、その他の所望される形状で形成されてもよく、(限定されない)その他の多角形、あるいはその他の直線並びに/又は曲線形状にしてもよい。ここでは図示しないが、燃料電池810は、図1〜15に示す燃料電池と同様、一つ又はそれ以上のカソード、アノードを備え、電解液室と燃料室を規定する。燃料電池FCはまた、電力発生に必要とされるその他のすべての特徴を備える。
図43〜45は、図24に示す燃料電池410に使用するその他の考えられるバルブ構成を示す。図24に示す開いた燃料ポートの代わりに、燃料ポートFP’は、汚染物質が燃料電池410内に入れないことを確実にするため、流体フィルタFFを利用することができる。燃料フィルタFFは、キャップ形状のワッシャー器具であり、その流出穴は、流体が燃料量電池410へ流入するように寸法が定められおり、一方でくずが燃料電池410内へ入るのを防ぐ。図44から明らかなように、燃料フィルタFFはまた、プランジャーバルブを開けさせる機構として動作し、これにより、流体が補給所用コネクタFSCから燃料電池410へ流れる。図24に示す実施形態と同様、燃料ポートの構成はまた、ねじ回し可能にマウントされたシールキャップFPC’を用いる。この実施形態ではまた、燃料ポートFP’とともにシールを形成するポリマーガスケットGを用いる。
図46〜48は、限定しないその他の実施形態である、携帯型、独立型であって、一回使用の使い捨て燃料電池910とカートリッジ920のシステムを概略的に例示する。限定しない一例として、燃料電池910は、互いに独立している2つの容量室FC、ECを備え、カートリッジ920は、互いに独立している2つの容量室CEC,CFCを備える。この実施形態は、燃料電池910とカートリッジ920が、組み立てられず並びに/又は接続されていないユニットとして、カートリッジ920にだけ含まれる新しい燃料要素、すなわち流体とともに一緒に購入、調達できるように、構成されている。そして、ユーザは、燃料電池910を使用したいとき、取り外し可能となるようにカートリッジ920を燃料電池910へ接続する。この実施形態では、ユーザが比較的長期間ユニットを保持することができ、ユーザが使いたい時に燃料電池910を満たし、使用できる利点がある。一度燃料が充填されると、ユーザは、燃料電池が消耗するまで、すなわちあるレベルの電力発生を終えるまで、接続されたカートリッジ920とともに、又はカートリッジ920なしで燃料電池910を使用する。そして、ユーザは、燃料電池910/カートリッジ920をユニットして、あるいは燃料電池910だけをそのまま廃棄および/又はリサイクルする。燃料電池910/カートリッジ920は、再充填をすることができず、そして/又は燃料電池910とカートリッジ920を壊すことなく燃料を簡単に取り出すことができないように、構成されている。この条件は、ユーザがカートリッジ920を燃料電池910へ完全に接続させたとき(図46参照)、そしてまたユーザが空のカートリッジ920を燃料電池910から外したときに確実になる。燃料電池910が一方向バルブ901g〜901jを含むため、カートリッジ920の中身が燃料電池910へ移動した後、カートリッジ920を燃料電池910から安全に取り外すことが出来る。図46から明らかなように、カートリッジ920と燃料電池910との間の完全な接続は、カートリッジ920と燃料電池910との間に流体が流れることを自動的に生じさせる。一度完全に接続されると燃料電池910へ密封するように接続されることを確実にし、そして、一度燃料電池910に流体が置かれるとそこから除去することができないことを確実にすることにより、ユーザは、燃料電池の破壊を試みることなく燃料の再充填および/又は再使用することができない。これにより、燃料電池910は一度だけしか使用できず、使用後は廃棄もしくはリサイクルしなければならない。
これ以前に記載した多くの実施形態と同様、2つのポート910c(一つは燃料室FC用、もう一つは電解液室EC用)は、燃料電池910の主要凹部910a内に配置されている。これらポート910cは、例えば、別々に成形し、その後、例えば接着あるいはネジ結合によって取り付けることもできる(図46に示すネジ結合と同じ)。これに関し、ポート910cは、ネジが切られた鍔910kを備え、その外部螺合部は、燃料電池本体の内部螺合部と螺合する。ポート910cは、流体が燃料室FC、電解液室ECに入るように配置された複数の穴910dを有する。ポート910cはまた、筒状部分を含み、その環状自由端部は、カートリッジポート920cの筒状穴内に配置されたシールリングSRと密接するように構成されている。シールリングSRは、任意の所望される形状であればよく、例えばフッ素ゴムのような材料で成形すればよい。2つのポート920c(一つは燃料室CFC用、もう一つは電解液室CEC用)は、カートリッジ920の底壁から突出する。ポート910cと接続部920aは、2つのパーツから成る本体を射出成形することによって、カートリッジ本体と一体的に形成可能である。代わりに、ポート920cを本体とは別に成形し、その後、例えば接着あるいはネジ結合によって取り付けることもできる。ポート920c各々は、主要穴920dを有し、最初の燃料充填の間に流体が燃料室CFCと電解液室CECとに入り、その後、貫通可能なワッシャーPWが突き通されると流体がカートリッジ920から流出して燃料電池910へ流入するように主要穴920dが配置されている。限定しない一例として、容量室CFC、CECは、バネ920fを圧縮させることができる流圧下で流入する流体(具体的には燃料および電解質)によって最初に満たされる。そして、穴が貫通ワッシャーPWによって密閉される。ポート920cは、筒状部分を有し、その環状自由端部は、シールリングSRと各燃料ポート910cを受けるように構成されている。ポート920cはまた、貫通可能なワッシャーPWを受けるように構成された筒状部分を有する。貫通可能なワッシャーPWは、動かないように、かつ密封するようにカートリッジ920に接続されるとともに、突起部910eによって穴が開く限り、任意の方法で穴に固定可能である。これは、例えば、圧力ばめによる接合、あるいは接着接合によって可能である。
充填処理を実行するとき、ユーザは、カートリッジ920を燃料電池910に並べる。そして、ユーザはカートリッジ920を燃料電池910内部へ移動させて完全に係合/接続させる(図46参照)。これにより、燃料電池910の貫通プランジャー910eが貫通ワッシャーPWに穴を開け、逆に、ピストンバネ920fおよびカートリッジピストン920eの偏倚動作、すなわち伸張動作の下で、流体がカートリッジ920から燃料電池910へ移動することを自動的に引き起こす。流体力がシールディスク910jを開ける、すなわち、バネ910iの偏倚力に流体力が勝ることにより、シールディスク910jが穴910dから離れる。これは、カートリッジ920内の流体圧力が、バネ910iの偏倚力に十分勝るためである。バネ910iは、流体圧力がなければシールディスク910jを穴910dの閉じる方向へ偏倚させる。これは、シールディスク910jとピン910gによってその場所に保持される保持ディスク910hとの間でバネ910iを圧縮させた状態に置くことによって生じる。保持ディスク910hは、例えば圧力ばめによる結合や接着結合などの任意の所望される方式によって、ねじを切った鍔901kの底面に固定される。この構成に従い、カートリッジ920へ流体が戻ることなく燃料電池910を充填することができる。充填されると、ピストンバネ920fとカートリッジピストン920eが、最下位位置に留まる。一方、カートリッジ920が燃料電池910に対して取り外し可能に取り付けられているため、ユーザは、カートリッジ910を取り外し、廃棄、もしくはリサイクルすることができる。同時に、ユーザは、燃料電池910を再使用および再充填することができない。そのような構成は、スペースおよび/又は重量が貴重であってカートリッジ920の取り外しが望まされるアプリケーションにおいて利益があるかもしれない。この取り外し可能な接続を提供するため、カートリッジ920は、燃料電池910の対応する凹部910bと係合する丸みのある突起部920bを用いる。突起部920bと凹部910bは、燃料電池910を壊すことなくカートリッジ920を燃料電池910から取り外すことができるように、構成されている。もちろん、カートリッジ920は、例えば燃料電池910の突起部とカートリッジ920の凹部を利用するなどその他の方法によって、燃料電池910へ取り外し可能に固定されてもよい。
燃料電池910とカートリッジ920は、略矩形状に形成され、例えばABS樹脂プラスチック、あるいは5%〜20%カーボンの充填されたABS樹脂などのプラスチックで成形すればよい。もちろん、燃料電池910とカートリッジ920は、その他の所望される形状で形成されてもよく、(限定されない)その他の多角形、あるいはその他の直線並びに/又は曲線形状にしてもよい。ここでは図示しないが、燃料電池910は、図1〜15に示す燃料電池と同様、一つ又はそれ以上のカソード、アノードを備え、電解液室と燃料室を規定する。燃料電池910はまた、電力発生に必要とされるその他のすべての特徴を備える。カートリッジ920は、特定のバネ920fとピストン920eの組み合わせおよび/又は構成に限定されない。この実施形態の重要な特徴は、完全に、密閉するように、そして取り外し可能となるようにカートリッジ920が燃料電池910へ接続されると、自動的に流体が移動する能力をカートリッジ920が備えていることである。図46〜48に示す構成において、容量室CEC、CFCに可撓性材料による囲い、例えば可撓性ポリマー袋を利用するように修正可能であり、可撓性材料による囲いは、穴920dと連通し、中身がカートリッジ920から放出されて燃料電池910へ流れるようにバネ920fによって圧縮可能である(すなわち、図49に示す構成と同じである)。
図49,図50は、限定しないその他の実施形態である、携帯型、独立型であって、一回使用の使い捨て燃料電池1010とカートリッジ1020のシステムを概略的に例示する。限定しない一例として、燃料電池1010は、互いに独立している2つの容量室FC、ECを備え、カートリッジ1020は、互いに独立している2つの容量室CEC,CFCを備える。この実施形態は、燃料電池1010とカートリッジ1020が、組み立てられず並びに/又は接続されていないユニットとして、カートリッジ1020にだけ含まれる新しい燃料要素、すなわち流体とともに購入、調達できるように、構成されている。そして、ユーザは、燃料電池1010を使用したいとき、取り外し可能となるようにカートリッジ1020を燃料電池1010へ接続する。この実施形態では、ユーザが比較的長期間ユニットを保持することができ、ユーザが使いたい時に燃料電池1010を満たし、使用できる利点がある。一度燃料が充填されると、ユーザは、燃料電池が消耗するまで、すなわちあるレベルの電力発生を終えるまで、取り外し不可能に接続されたカートリッジ1020とともに燃料電池1010を使用する。そして、ユーザは、燃料電池1010/カートリッジ1020を、ユニットして廃棄および/又はリサイクルする。燃料電池1010/カートリッジ1020は、再充填をすることができず、そして/又は燃料電池1010とカートリッジ1020を壊すことなく燃料を簡単に取り出すことができないように、構成されている。この条件は、ユーザがカートリッジ1020を燃料電池1010へ取り外し不可能に完全に接続させたとき(図49参照)、確実とされる。この取り外し不可能な接続系は、例えば図25〜図33に示す実施形態と同じである。図49から明らかなように、カートリッジ1020と燃料電池1010との間の完全な接続は、カートリッジ1020と燃料電池1010との間に流体が流れることを自動的に生じさせる。一度完全に接続されると燃料電池1010へ密封するように接続されることを確実にし、そして、一度燃料電池1010に流体が置かれるとそこから除去することができないことを確実にすることにより、ユーザは、燃料電池の破壊を試みることなく燃料の再充填および/又は再使用することができない。これにより、燃料電池1010は一度だけしか使用できず、使用後は廃棄もしくはリサイクルしなければならない。
これ以前に記載した多くの実施形態と同様、2つのポート1010c(一つは燃料室FC用、もう一つは電解液室EC用)は、燃料電池1010の主要凹部1010a内に配置されている。これらポート1010cは、例えば、別々に成形し、その後、例えば接着あるいはネジ結合によって取り付けることもできる。ポート1010cは、流体が燃料室FC、電解液室ECに入るように配置された複数の穴1010dを有する。ポート1010cはまた、筒状部分を含み、その環状自由端部は、カートリッジポート1020cの筒状穴内に配置されたシールリングSRと密接するように構成されている。シールリングSRは、任意の所望される形状であればよく、例えばフッ素ゴムのような材料で成形すればよい。2つのポート1020c(一つは燃料室CFC用、もう一つは電解液室CEC用)は、カートリッジ1020の底壁から突出する。ポート1010cと接続部1020aは、2つのパーツから成る本体を射出成形することによって、カートリッジ本体と一体的に形成可能である。代わりに、ポート1020cを本体とは別に成形し、その後、例えば接着あるいはネジ結合によって取り付けることもできる。ポート1020c各々は、主要穴1020dを有し、最初の燃料充填の間に流体が可撓性燃料室、すなわち囲いFFEと可撓性電解液室、すなわち囲いFEEに入り、その後、貫通可能なワッシャーPWが突き通されると流体がカートリッジ1020から流出して燃料電池1010へ流入するように主要穴1020dが配置されている。限定しない一例として、可撓性の容量室FFE、FEEは、バネ1020fを圧縮させることができる流圧下で流入する流体(具体的には燃料および電解質)によって最初に満たされる。そして、穴が貫通ワッシャーPWによって密閉される。ポート1020cは、筒状部分を有し、その環状自由端部は、シールリングSRと各燃料ポート1010cを受けるように構成されている。ポート1020cはまた、貫通可能なワッシャーPWを受けるように構成された筒状部分を有する。貫通可能なワッシャーPWは、動かないように、かつ密封するようにカートリッジ1020に接続されるとともに、突起部1010eによって穴が開く限り、任意の方法で穴に固定可能である。これは、例えば、圧力ばめによる接合、あるいは接着接合によって可能である。
図50から明らかなように、可撓性の囲いFFE、FEEは、接続リングBCRに固定される開口端部を有する。各リングBCRは、カートリッジ本体内の対応する凹部と確実にかつ密閉するように係合する外部突起部を備える。
充填処理を実行するとき、ユーザは、カートリッジ1020を燃料電池1010に並べる。そして、ユーザはカートリッジ1020を燃料電池1010内部へ移動させて完全に係合/接続させる(図49参照)。これにより、燃料電池1010の貫通プランジャー1010eが貫通ワッシャーPWに穴を開け、逆に、ピストンバネ1020fおよびカートリッジピストン1020eの偏倚動作、すなわち伸張動作の下で、流体がカートリッジ1020から燃料電池1010へ移動することを自動的に引き起こす。ピストン1020eは、可撓性容量室FFE、FEEを圧縮するように作用し、中身を燃料電池1010へ注入させる。この構成に関し、燃料電池1010は、流体がカートリッジ1020へ逆流することなく一杯になる。一度満たされると、ピストンバネ1020fとカートリッジピストン1020eは、燃料電池1010へ取り外し不可能に接続し続ける。同時に、ユーザは、燃料電池1010の再補充および再利用ができない。
燃料電池1010とカートリッジ1020は、略矩形状に形成され、例えばABS樹脂プラスチック、あるいは5%〜20%カーボンの充填されたABS樹脂などのプラスチックで成形すればよい。もちろん、燃料電池1010とカートリッジ1020は、その他の所望される形状で形成されてもよく、(限定されない)その他の多角形、あるいはその他の直線並びに/又は曲線形状にしてもよい。ここでは図示しないが、燃料電池1010は、図1〜15に示す燃料電池と同様、一つ又はそれ以上のカソード、アノードを備え、電解液室と燃料室を規定する。燃料電池1010はまた、電力発生に必要とされるその他のすべての特徴を備える。カートリッジ1020は、特定のバネ1020fとピストン1020eの組み合わせおよび/又は構成に限定されない。この実施形態の重要な特徴は、完全に、密閉するように、そして取り外し可能となるようにカートリッジ1020が燃料電池1010へ接続されると、自動的に流体が移動する能力をカートリッジ1020が備えていることである。図49,50に示す構成において、カートリッジ本体は、ロック掛金機構LLMによって互いに取り付けられる2つの構成部品1020A、1020B(図51、図52参照)によって成形されるように修正可能であり、ロック掛金機構LLMは、上部部品1020Aに固定される変形可能なロック掛金LLと、下部部品1020Bに固定されたロック掛金LPとを備える。
図53,図54は、限定しないその他の実施形態である、携帯型、独立型であって、一回使用の使い捨て燃料電池1110とカートリッジ1120のシステムを概略的に例示する。限定しない一例として、燃料電池1110は、互いに独立している2つの容量室FC、ECを備え、カートリッジ1120は、互いに独立している2つの容量室CEC,CFCを備える。この実施形態は、燃料電池1110とカートリッジ1120が、組み立てられず並びに/又は接続されていないユニットとして、カートリッジ1120にだけ含まれる新しい燃料要素、すなわち流体とともに一緒に購入、調達できるように、構成されている。そして、ユーザは、燃料電池1110を使用したいとき、取り外し可能となるようにカートリッジ1120を燃料電池1110へ接続する。この実施形態では、ユーザが比較的長期間ユニットを保持することができ、ユーザが使いたい時に燃料電池1110を満たし、使用できる利点がある。一度燃料が充填されると、ユーザは、燃料電池が消耗するまで、すなわちあるレベルの電力発生を終えるまで、取り外し不可能に接続されたカートリッジ1120とともに燃料電池1110を使用する。そして、ユーザは、燃料電池1010/カートリッジ1120を、ユニットして廃棄および/又はリサイクルする。燃料電池1110/カートリッジ1120は、再充填をすることができず、そして/又は燃料電池1110とカートリッジ1120を壊すことなく燃料を簡単に取り出すことができないように、構成されている。この条件は、ユーザがカートリッジ1120を燃料電池1110へ取り外し不可能に完全に接続させたとき(図49参照)、確実とされる(図53参照)。カートリッジ1120が一方向バルブ1120i、1120j備えるため、この実施形態では燃料電池110内のバルブあるいは貫通可能なワッシャーPWなしで済ませることができる。図53から明らかなように、カートリッジ1120と燃料電池1110との間の完全な接続は、前述した多くの実施形態のケースで生じたようなカートリッジ1120と燃料電池1110との間の流体の移動を、自動的に引き起こさない。代わりに、本実施形態では、ユーザがピストンロッド1120fを動かすことによって物理的、機械的に流体の移動を制御する。この動きを容易にするため、ユーザは2つのロッド1120fと接続しているハンドルを握り、燃料電池1120の方向へ動かす。最下位位置では、ハンドルは取り外し不可能にカートリッジ1120をロックし、ユーザは流体を燃料電池1110からカートリッジ1120へ戻すことができない。図53から明らかなように、この固定は、カートリッジ本体に固定された2つの変形可能なロック部材1120gと、ロッド1120fに固定された2つのロック用突起部1120hを用いることによって実現できる。一度完全に接続されると燃料電池1110へ密封するように接続されることを確実にし、そして、一度燃料電池1110に流体が置かれるとそこから除去することができないことを確実にすることにより、ユーザは、燃料電池の破壊を試みることなく燃料の再充填および/又は再使用することができない。これにより、燃料電池1110は一度だけしか使用できず、使用後は廃棄もしくはリサイクルしなければならない。
これ以前に記載した多くの実施形態と同様、2つのポート1110c(一つは燃料室FC用、もう一つは電解液室EC用)は、燃料電池1110の主要凹部1110a内に配置されている。これらポート1110cは、例えば、別々に成形し、その後、例えば接着あるいはネジ結合によって取り付けることもできる。ポート1110cは、流体が燃料室FC、電解液室ECに入るように配置された複数の穴1110dを有する。ポート1110cはまた、筒状部分を含み、その環状自由端部は、カートリッジポート1120cの筒状穴内に配置されたシールリングSRと密接するように構成されている。シールリングSRは、任意の所望される形状であればよく、例えばフッ素ゴムのような材料で成形すればよい。2つのポート1120c(一つは燃料室CFC用、もう一つは電解液室CEC用)は、カートリッジ1120の底壁から突出する。ポート1110cと接続部1120aは、2つのパーツから成る本体を射出成形することによって、カートリッジ本体と一体的に形成可能である。代わりに、ポート1120cを本体とは別に成形し、その後、例えば接着あるいはネジ結合によって取り付けることもできる。ポート1120c各々は、主要穴1120dを有し、最初の燃料充填の間に流体が燃料室CFCと電解液室CECに流入し、その後、バルブ1120j、1120iが流体圧力の下で強制的に開くと流体がカートリッジ1120から流出して燃料電池1110へ流入するように主要穴1120dが配置されている。限定しない一例として、可撓性の容量室CFC、CECは、ピストン1120eに対して容量を増加させて満たすことが出来る流体圧力の下で流入する流体(具体的には燃料および電解質)によって最初に満たされる。そして、穴は、シールディスク1120j、バネ1120i、そして(ポート1120cの筒状穴にあらかじめ嵌めることが可能な)保持ワッシャー1120kによって密閉される。ポート1120cは、筒状部分を有し、その環状自由端部は、シールリングSRと各燃料ポート1010cを受けるように構成されている。
充填処理を実行するとき、ユーザは、カートリッジ1120を燃料電池1110に並べる。そして、ユーザはカートリッジ1120を燃料電池1110内部へ移動させて完全に係合/接続させる(図53参照)。さらに、ユーザは、ピストンロッド1120fに接続されたハンドルを燃料電池1110へ向けて動かす。これにより、カートリッジピストン1120eの動作の下で、流体がカートリッジ1120から燃料電池1110への移動が生じる。流体力は、シールディスク1120jを開ける、すなわち、バネ1120iの偏倚力に流体の力が勝ることにより、シールディスク1120jが穴1120dから離れる。これは、カートリッジ1120内の流体圧力が、バネ1120iの偏倚力に十分勝るためである。バネ1120iは、流体圧力なければシールディスク1120jを穴1120dの閉じる方向へ偏倚させる。これは、例えば圧力ばめ、あるいは接着接合によってその場で保持される保持ワッシャー1120kとシールディスク1120jとの間でバネ1120iを圧縮させて配置することによって生じる。この構成に従い、カートリッジ1120へ流体が戻ることなく燃料電池1110を充填することができる。充填されると、ピストンバネ1120fとカートリッジピストン1120が、ロックシステム1120g/1120hによって最下位位置に留まる。一方、カートリッジ1120が燃料電池1110に対して取り外し不可能に取り付けられているため、ユーザは、カートリッジ1120から取り外し、廃棄、もしくはリサイクルすることができない。同時に、ユーザは、燃料電池1110を再使用および再充填することができない。
燃料電池1110とカートリッジ1120は、略矩形状に形成され、例えばABS樹脂プラスチック、あるいは5%〜20%カーボンの充填されたABS樹脂などのプラスチックで成形すればよい。もちろん、燃料電池1110とカートリッジ1120は、その他の所望される形状で形成されてもよく、(限定されない)その他の多角形、あるいはその他の直線並びに/又は曲線形状にしてもよい。ここでは図示しないが、燃料電池1110は、図1〜15に示す燃料電池と同様、一つ又はそれ以上のカソード、アノードを備え、電解液室と燃料室を規定する。燃料電池1110はまた、電力発生に必要とされるその他のすべての特徴を備える。カートリッジ1120は、特定のピストン1120eの構成に限定されない。この実施形態の重要な特徴は、ユーザの操作によって完全に、密閉するように、そして取り外し可能となるようにカートリッジ1120が燃料電池1110へ接続されると、その中身が不可逆的に移動する能力をカートリッジ1120が備えていることである。図53、図54に示す構成において、容量室CEC、CFCに可撓性材料による囲い、例えば可撓性ポリマー袋を利用するように修正可能であり、可撓性材料による囲いは、1120dと連通し、中身がカートリッジ1120から放出されて燃料電池1110へ流れるようにピストン1120eによって圧縮可能である(すなわち、図49に示す構成と同じである)。
図55は、限定しない代替の構成であって、燃料電池FCとカートリッジCのポート間の流体の密な接続の構成を示す。この構成は、例えば図25〜39および46〜50に示す実施形態を使用できる。この構成は、シールSRの場所に形成された2つのO(オー)リング用の溝ORGに配置された2つのOリングORを用いる。OリングORは、燃料電池ポートの筒状外面と密接する。
図56は、使い捨て燃料電池FCとカートリッジCの限定しないその他の実施形態を示す。携帯型、独立型であって一回使用の使い捨て燃料電池FC/Cは、燃料要素を含まない燃料電池から分離した燃料要素付きのカートリッジを含む組み立てユニットとして、購入、調達でるように構成されている。購買者はカートリッジCを燃料電池FCに装着、及び/又は接続させ、バルブシステムVSを介してカートリッジ内の燃料要素を燃料電池へ流入させる。燃料電池FCとカートリッジCは、初めて一度接続すると、互いに取り外しできず、上述した実施形態と同様、燃料電池FCからカートリッジCへ燃料要素を逆流させる機構が存在しない。新しいカートリッジは、燃料電池を取り壊すことなく燃料電池へ接続できない。一度充填されると、ユーザは消耗するまで燃料電池を使用する。そして、ユーザは、燃料電池とカートリッジを単体としてそのまま廃棄するおよび/又はリサイクルする。燃料電池は、燃料電池を壊すことなく、中身の再補充あるいは中身を取り除くことができないように構成されている。限定しない一例として、燃料電池FCは、アノードAN、カソードCA、電解液室EC、そして燃料室FCを備える。電解液室の幅「x」をおよそ3mm、燃料室の幅「y」をおよそ15mmに設定可能である。電解液室ECの容量をおよそ9cc、燃料室FCの容量をおよそ36ccと設定できる。カートリッジCは、スプリングで動作するピストンPを利用でき、ピストンPは、電解液室CECと燃料室CFC内から燃料電池FCの対応する容量室EC、容量室FCそれぞれへの流体の移動を生じさせる。電解液室CECの容量をおよそ11cc、燃料室CFCの容量をおよそ38ccと設定することもできる。
図57は、米国特許第6,554,877号明細書に開示された燃料を使用したときの図56に示す燃料電池の性能を示し、この開示内容は、明示的にそのまま参照することによって本明細書に組み入れられる。燃料電池FCは、カートリッジとその中に含まれる36mlの燃料と9mlの電解質とによって満たされる。ユニットに対しては、一定電圧(0.6V)による放電がなされた。
図58は、図24〜40および図46〜56に示すカートリッジと燃料電池が2つの主要コンポーネントのアッセンブリーとして形成可能な一例を示し、具体的には、本体部分に取り外し不可能にそして密閉するように接続されるカバー部分が突起部および凹部を用いる。この例では、ピストンとスプリングが配置された後、(突起部と突起部を受ける凹部を使って)カートリッジの上部壁が取り外し不可能にカートリッジ本体に対して接続される。同様に、燃料電池の上部壁部は、燃料電池本体に対して(突起部および突起部を受ける凹部を介して)取り外し不可能に密閉するように接続される。
燃料電池10とカートリッジ20、すなわち補給機器両方は、使い捨てであって、好ましくは軽量材料から成る。また、値、サイズ、容積などここに開示された例示的なオーダーに限定する意図はなく、例えば50%より小さく150%より大きくなるよう、できる限り変化させてもよい。さらに注目すべきは、燃料電池とカートリッジの使用済み燃料をリサイクル可能にする方法は、バルブを取り外し、中身をカートリッジから流出させることである。カートリッジの大部分の構成部品は、ポリマー材料から生成可能であり、ポリマー材料は燃料電池の使用環境に適しており、燃料電池からの燃料および電解質、および/又は同様の化学物質に接触、晒されることに耐えられる。限定しないポリマー材料の例として、ポリ塩化ビニル(PVC)、アルキフェノール樹脂(PP)、ポリウレタンなどがある。
限定しない一例として、燃料電池およびそれと同等なものと一緒に使用されるものとして公知であるすべての種類の燃料、電解質、そして電極を本発明に使用することが考えられる。限定しない例として、本発明の使用に適した燃料、電解質、電極は、例えば、上述した米国特許第6,544,877号明細書(B2)、米国特許第6,562,497号明細書(B2)、米国特許出願公開公報第2002/0076602号(A1)、第2002/0142196号、第2003/0099876号(A1)、そして共に係属中である米国特許出願第10/634,806号明細書(発明者:ウラディミール・マイクラー,その他、発明の名称:「液体燃料電池用アノード」)に開示されている。これら文書の開示全体は、明示的にそのまま参照することによって本明細書に組み入れられる。例えば、すべての所望される液体電解質(非常に高粘性、低粘性のものを含む)が開示された実施形態それぞれに利用可能である。固体電解質もまた、イオン交換膜と同様に利用可能である。また、例えば液体電解質に含浸された多孔性マトリックスなど、マトリックス電解質も利用可能である。加えて、ゼリー状電解質もまた、開示された実施形態の一つ又はそれ以上に利用可能である。また、本発明では、燃料電池および/又はカートリッジ内に水素除去システムを使用することも考えられる。水素除去機能を備えた燃料電池の配置構成/システムが、限定しない一例として、ともに係属中である米国特許出願第10/758,080号に開示されており、開示内容全体は、明示的にそのまま参照することによって本明細書に組み入れられる。
上述した例は、単に説明のために提供されており、本発明を限定するものとして解釈されるものではない。本発明は、例示的な実施形態を参照しながら記載されているが、ここで使用される用語は、記述、例示するための用語であって、限定する用語ではない。今現在記載され、補正された付随するクレームの範囲内で、本発明の範囲および意図から外れることなく、変更することが可能である。本発明は特定の手段、材料、および実施形態を参照しながらここでは記述されているけれども、本発明では、ここに開示された特定のものに限定される意図はなく、むしろ、本発明は、付随するクレームの範囲内と同様の機能的に均等な構成、方法、使用すべてにまで拡張する。
Claims (123)
- 使い捨て燃料電池システムであって、
少なくとも一つの可変容量室を有する燃料電池と、
少なくとも一つの可変容量室を有するカートリッジと、
前記カートリッジと前記燃料電池との間の流体の流れを規制、制御、防止の少なくともいずれかを実行するバルブシステムとを備え、
前記燃料電池が、使用後に再び満たすことができないことを特徴とする燃料電池システム。 - 前記燃料電池の前記少なくとも一つの可変容量室が、可撓性の燃料室を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 規定された容量をもつ電解液室をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 電解液室をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジの前記少なくとも一つの可変容量室が、可撓性の燃料室を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジの前記少なくとも一つの可変容量室が、可撓性の燃料室と、可撓性の電解液室を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池の前記少なくとも一つの可変容量室が、折りたたみ部をもつ可撓性の壁を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジの前記少なくとも一つの可変容量室が、折りたたみ部をもつ可撓性の壁を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池の前記少なくとも一つの可変容量室が、可撓性の膨張および収縮可能な容量室を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジの前記少なくとも一つの可変容量室が、可撓性の膨張および収縮可能な容量室を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジが、前記燃料電池に対して取り外し不可能に接続されることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジが、スライドさせながら接続させることによって、前記燃料電池に対して取り外し不可能に接続されることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジが、スライドさせながらクレードルへ接続させることによって、前記燃料電池に対して取り外し不可能に接続されることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジが、隣接させることによって、前記燃料電池に対して取り外し不可能に接続されることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジが、回転させながらスライドさせて接続させることによって、前記燃料電池に対して取り外し不可能に接続されることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池が、フロントカバー、リアカバー、取り付け枠、アノードアッセンブリー、カソードアッセンブリー、カソード保護装置、そして、枠リムを有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池の前記少なくとも一つの可変容量室が、折りたたみ部をもつ可撓性の壁と、前記アノードアッセンブリーに固定された周辺リムとを有することを特徴とする請求項16に記載の燃料電池システム。
- 前記カソード保護装置が、カソード保護ネットを有することを特徴とする請求項16に記載の燃料電池システム。
- 前記アノードアッセンブリーと前記カソードアッセンブリーが、前記取り付け枠に取り付けられ、前記取り付け枠、前記アノードアッセンブリー、前記カソードアッセンブリーによって規定される容積が、前記電解液室を形成することを特徴とする請求項16に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池の前記少なくとも一つの可変容量室が、折りたたみ部をもつ可撓性の壁と、前記アノードアッセンブリーに固定された周辺リムとを有し、前記可撓性の壁と前記アノードアッセンブリーによって規定される容積が、前記燃料電池の前記少なくとも一つの可変容量室を形成することを特徴とする請求項16に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジが、フロントカバーとリアカバーとをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジの前記少なくとも一つの可変容量室が、前記フロンカバーと前記リアカバーとの間に配置されていることを特徴とする請求項21に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジの前記少なくとも一つの可変容量室が、支持部と、折りたたみ部をもつ可撓性の壁と、前記支持部に固定される周辺部とを有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記支持部が、プレートを有することを特徴とする請求項23に記載の燃料電池システム。
- 前記カートリッジの前記少なくとも一つの可変容量室が、可変容量燃料室と、可変容量電解液室と、さらに、前記可変容量燃料室に置かれた燃料と、前記可変容量電解液室に置かれた電解質とを有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池の前記少なくとも一つの可変容量室が、可変容量燃料室を有し、さらに、前記燃料電池が電解液室と、前記可変容量燃料室に置かれた燃料と、前記電解液室に置かれた電解質とを有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記バルブシステムが、前記燃料電池と結合及び/又は関連する第1の部分と、前記カートリッジと結合及び/又は関連する第2の部分とを有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記第2の部分が、前記第1の部分に挿入可能であることを特徴とする請求項27に記載の燃料電池システム。
- 前記第2の部分が、前記第1の部分に対して取り外し不可能に接続可能であることを特徴とする請求項27に記載の燃料電池システム。
- 前記第2の部分が前記第1の部分に接続されていないとき、前記第1の部分が、前記燃料電池から流体が流出するのを防ぎ、前記第2の部分が、前記カートリッジから流体が流出するのを防ぐことを特徴とする請求項27に記載の燃料電池システム。
- 前記第2の部分が前記第1の部分に接続されていないとき、前記第1の部分が、前記燃料電池から流体が漏れるのを防ぎ、前記第2の部分が、前記カートリッジから流体が漏れるのを防ぐことを特徴とする請求項27に記載の燃料電池システム。
- 前記バルブシステムは、閉じた位置と開いた位置とをもつことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記バルブシステムが、燃料電池と流体の通じる複数の流出口を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池と前記カートリッジ各々が、略矩形状であることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- カートリッジを補充不可能な使い捨て燃料電池へ組み込む方法であって、
少なくとも一つの可変容量室を有する前記カートリッジを、少なくとも一つの可変容量室を有する前記補充不可能の使い捨て燃料電池に接続させ、
流体を前記カートリッジから前記補充不可能の使い捨て燃料電池へ移動させることを特徴とする方法。 - 前記移動は、前記カートリッジと前記補充不可能な使い捨て燃料電池との間の流体の流れを規制もしくは制御することを含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記移動は、前記補充不可能な使い捨て燃料電池を満たすことを含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記接続は、前記カートリッジを前記補充不可能な使い捨て燃料電池へ取り外し不可能に接続させることを含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記カートリッジと前記補充不可能な使い捨て燃料電池との間の流体の流れを、バルブシステムを通じて制御することをさらに含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記移動が、前記カートリッジと前記補充不可能な使い捨て燃料電池との間の流体の流れを自動的に生じさせることを含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記移動が、前記カートリッジの前記少なくとも一つの可変容量室を圧縮させ、前記流体を前記補充不可能な使い捨て燃料電池の中へ流入させることを含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記流体が、燃料と電解質を含むことを特徴とする請求項41に記載の方法。
- 前記移動が、前記カートリッジの前記少なくとも一つの可変容量室から前記補充不可能な使い捨て燃料電池の前記少なくとも一つの可変容量室へ流体を流入させることを含むことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記補充不可能な使い捨て燃料電池の前記少なくとも一つの可変容量室が、折りたたみ部をもつ可撓性の壁を有することを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記カートリッジの前記少なくとも一つの可変容量室が、折りたたみ部をもつ可撓性の壁を有することを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記補充不可能な使い捨て燃料電池の前記少なくとも一つの可変容量室が、可撓性があって、膨張および収縮可能な容量室を有することを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記カートリッジの前記少なくとも一つの可変容量室が、可撓性があって、膨張および収縮可能な容量室を有することを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記移動の前に、前記カートリッジのポートを前記補充不可能な使い捨て燃料電池のポートへ結合させることを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記移動の前に、前記ポートの少なくとも一つを閉じた位置から開放させ、前記カートリッジと前記補充不可能の使い捨て燃料電池との間で流体輸送を可能にさせることを特徴とする請求項48に記載の方法。
- 前記カートリッジと前記補充不可能な使い捨て燃料電池との間の流体の流れを、バルブ構成によって制御することを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記移動の前に、前記カートリッジの雄型バルブ部分を、前記補充不可能の使い捨て燃料電池の雌型バルブ部分へ動かないように取り付けることを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記移動の後、前記カートリッジを前記補充不可能な使い捨て燃料電池から取り外すことを特徴とする請求項35に記載の方法。
- 前記取り外しの後、前記カートリッジを廃棄もしくはリサイクルすることを特徴とする請求項52に記載の方法。
- 燃料電池を満たすための一回使用のカートリッジであって、
主要容器と、
前記主要容器内に配置された少なくとも一つの可変容量燃料室および少なくとも一つの可変容量電解液室と、
前記少なくとも一つの可変容量燃料室と可変容量電解液室とに通じる流体口と
を備えたことを特徴とするカートリッジ。 - 前記主要容器が、リアカバーとフロントカバーとを有することを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記少なくとも一つの可変容量燃料室が、伸張および圧縮と、膨張および収縮のいずれか可能な可撓性材料壁を有することを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記少なくとも一つの可変容量電解液室が、伸張および圧縮と、膨張および収縮のいずれか可能な可撓性材料壁を有することを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記少なくとも一つの可変容量燃料室が、膨張および/又は伸張可能な可撓性材料壁と、剛性プレートによって規定されることを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記少なくとも一つの可変容量電解液室が、その他の膨張および/又は伸張可能な可撓性材料壁と、前記剛性プレートによって規定されることを特徴とする請求項58に記載のカートリッジ。
- 前記少なくとも一つの可変容量電解液室が、膨張および/又は伸張可能な可撓性材料壁と、剛性プレートとによって規定されることを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記少なくとも一つの可変容量燃料室が、折りたたみ部をもつ可撓性材料壁を有することを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記少なくとも一つの可変容量電解液室が、折りたたみ部をもつ可撓性材料壁を有することを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記主要容器は、前記少なくとも一つの可変容量燃料室と前記少なくとも一つの可変容量電解液室を完全に囲い、包含することを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記少なくとも一つの可変容量燃料室と前記少なくとも一つの可変容量電解液室が、互いに分かれていることを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記少なくとも一つの可変容量燃料室に置かれた燃料と、前記少なくとも一つの可変容量電解液室に置かれた電解質とをさらに有することを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記流体口が、前記カートリッジが前記燃料電池に接続されていないときには燃料と電解質が前記少なくとも一つの可変容量燃料室と前記少なくとも一つの可変容量電解液室から流出するのを防ぐように構成され、前記カートリッジが前記燃料電池に取り外し不可能に接続されているときには燃料と電解質が前記少なくとも一つの可変容量燃料室と前記少なくとも一つの可変容量電解液室から流出できるように構成されていることを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記流体口が、前記流体口が前記燃料電池の流体口に接続されていないときには燃料と電解質が前記少なくとも一つの可変容量燃料室と前記少なくとも一つの可変容量電解液室から流出するのを防ぐように構成され、前記流体口が前記燃料電池の流体口に接続されているときには燃料と電解質が前記少なくとも一つの可変容量燃料室と前記少なくとも一つの可変容量電解液室から流出できるように構成されていることを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記流体口が、前記燃料電池の流体口と取り外し不可能に接続するように構成されていることを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記流体口が、閉じた位置と開いた位置をもつことを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記流体口が、前記燃料電池と通じるように構成された複数の流出口を有することを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 前記流体口に取り外し可能に固定された安全キャップをさらに有することを特徴とする請求項54に記載のカートリッジ。
- 外板と、
前記外板内に配置された少なくとも一つの燃料室と少なくとも一つの電解液室と、
前記外板内に配置されたアノードと、
前記外板内に配置されたカソードと、
前記燃料室および前記電解液室の少なくとも一つと通じるバルブと
を備えたことを特徴とする使い捨て燃料電池。 - 前記外板が、リアカバーとフロントカバーとを有することを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記少なくとも一つの燃料室が、前記少なくとも一つの電解液室よりも大きいことを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記少なくとも一つの電解液室が、定められた容量の電解液室であることを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記バルブが、二つのバルブを有し、一方のバルブが、前記少なくとも一つの燃料室と流体が流れるように通じ、他方のバルブが、前記少なくとも一つの電解液室と流体が流れるように通じることを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記燃料電池に取り外し不可能に接続され、前記燃料電池の補充を妨げる保護カバーを有することを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記少なくとも一つの電解液室が、前記カソードによって規定されることを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記少なくとも一つの電解液室が、前記カソードと枠部材によって規定されることを特徴とする請求項78に記載の燃料電池。
- 前記少なくとも一つの燃料室が、可撓性材料の囲いを有することを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記カソードと前記アノードを支持する枠部材をさらに有することを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記外板が、前記少なくとも一つの電解液室と前記少なくとも一つの燃料室とを完全に囲い、包含することを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記少なくとも一つの燃料室と前記少なくとも一つの電解液室が、互いに分かれていることを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記少なくとも一つの燃料室に置かれた燃料と、前記少なくとも一つの電解液室に置かれた電解質とをさらに有することを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記バルブが、前記バルブが前記カートリッジから取り外し不可能に離れているとき、燃料と電解質が前記少なくとも一つの燃料室と前記少なくとも一つの電解液室から流出するのを防ぐように、構成されていることを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記バルブが、前記バルブが前記カートリッジのバルブに接続されていないときには燃料と電解質が前記少なくとも一つの燃料室と前記少なくとも一つの電解液室から流出するのを防ぐバルブを有することを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記バルブが、前記カートリッジのバルブと取り外し不可能に接続するように構成されていることを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記バルブが、閉じた位置と開いた位置をもつことを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記バルブが、前記カートリッジと通じるように構成された複数の流出口を有することを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- 前記バルブに取り外し可能に固定された安全キャップをさらに有することを特徴とする請求項72に記載の燃料電池。
- アノードと、カソードと、少なくとも一つの燃料室と、少なくとも一つの電解液室と、 流体の流れを規制あるいは制御する第1のバルブとを有する使い捨て燃料電池と、
少なくとも一つの燃料室と、少なくとも一つの電解液室と、流体の流れを規制又は制御する第2のバルブとを有する使い捨てカートリッジとを備え、
前記第2のバルブが、前記第1のバルブに対して取り外し不可能に接続可能であることを特徴とする燃料電池及びカートリッジのシステム。 - 前記燃料電池が、リアカバーとフロントカバーとを有する外板を備えることを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記少なくとも一つの燃料室各々は、伸張および圧縮、あるいは膨張及び収縮可能な可撓性材料の壁を有することを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記少なくとも一つの電解液室が、定められた容量の電解液室を有することを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記少なくとも一つの燃料室が、膨張および/又は伸張可能な可撓性材料の壁と、剛性プレート部材とによって規定されることを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記燃料電池の前記少なくとも一つの電解液室が、前記カソードと枠部材によって規定されることを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記少なくとも一つの燃料室が、折りたたみ部をもつ可撓性材料の壁を有することを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記燃料電池の前記カソードと前記アノードとを支持する枠部材をさらに有することを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記燃料電池が、前記少なくとも一つの燃料室と前記少なくとも一つの電解液室とを完全に囲い、包含する外板を有することを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記カートリッジが、前記少なくとも一つの燃料室と前記少なくとも一つの電解液室を完全に囲い、包含する主要容器を有することを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記燃料電池の前記少なくとも一つの燃料室と前記少なくとも一つの電解液室が、互いに分かれており、前記カートリッジの前記少なくとも一つの燃料室と前記少なくとも一つの電解液室が、互いに分かれていることを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記燃料電池の前記少なくとも一つの燃料室に置かれた燃料と、前記燃料電池の前記少なくとも一つの電解液室に置かれた電解質とをさらに有することを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記カートリッジの前記少なくとも一つの燃料室に置かれた燃料と、前記カートリッジの前記少なくとも一つの電解液室に置かれた電解質とをさらに有することを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記第1のバルブが、前記燃料電池が前記カートリッジから離れているときには燃料と電解質が前記少なくとも一つの燃料室と前記少なくとも一つの電解液室から流出するのを防ぐように構成され、前記第2のバルブが、前記カートリッジが取り外し不可能に前記燃料電池に接続されているときには燃料と電解質が前記カートリッジの前記少なくとも一つの燃料室と前記少なくとも一つの電解液室から流出できるように構成されていることを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記第1のバルブが、前記第1のバルブが前記カートリッジの前記第2のバルブと接続されていないときには燃料と電解質が前記少なくとも一つの燃料室と前記少なくとも一つの電解液室から流出するのを防ぐように構成され、前記カートリッジの第2のバルブが前記燃料電池の前記第1のバルブと接続されていないときには燃料と電解質が前記少なくとも一つの燃料室と前記少なくとも一つの電解液室から流出するのを防ぐように構成されていることを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記燃料電池の前記第1のバルブが、前記カートリッジと取り外し不可能に一回だけ接続するように構成されていることを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記第1のバルブおよび前記第2のバルブ各々が、閉じた位置と開いた位置をもつことを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記第1のバルブおよび前記第2のバルブ各々が、流体が流れるように構成された複数の流出口を有することを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記第1のバルブに取り外し可能に固定される第1の安全キャップと、前記第2のバルブに取り外し可能に固定される第2の安全キャップとをさらに有することを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 前記第1のバルブが、動かないように、かつ密封するように前記第2のバルブに接続されることを特徴とする請求項91に記載のシステム。
- 使い捨て燃料電池を満たす方法であって、
使い捨てカートリッジを前記使い捨て燃料電池へ接続させ、
前記カートリッジから前記使い捨て燃料電池へ流体を移動させることを特徴とする方法。 - 前記移動が、前記カートリッジが完全に密封するように前記使い捨て燃料電池へ接続されたとき、流体を前記カートリッジから前記使い捨て燃料電池へ自動的に移動させることを特徴とする請求項111に記載の方法。
- 前記カートリッジと前記使い捨て燃料電池との間の流体の流れを、第1および第2のバルブを通じて制御することを特徴とする請求項111に記載の方法。
- 前記カートリッジが部分的に前記使い捨て燃料電池に接続されているとき、前記カートリッジと前記使い捨て燃料電池との間の流体の流れを防ぐことを特徴とする請求項111に記載の方法。
- 前記カートリッジの少なくとも一つの燃料室から前記使い捨て燃料電池の少なくとも一つの燃料室へ燃料を流入させ、
前記カートリッジの少なくとも一つの電解液室から前記使い捨て燃料電池の少なくとも一つの電解液室へ電解質を流入させ、
前記使い捨て燃料電池から前記カートリッジを取り外し、
取り外した後、前記使い捨て燃料電池から燃料と電解質が流出するのを防ぐことを特徴とする請求項111に記載の方法。 - 使い捨てカートリッジを備えた使い捨て燃料電池を満たす方法であって、
前記カートリッジを前記燃料電池へ取り外し不可能に互いに接続させ、
前記カートリッジから前記燃料電池へ少なくとも一つの燃料要素を移動させることを特徴とする方法。 - 前記燃料電池と前記カートリッジを廃棄することを特徴とする請求項116に記載の方法。
- 使い捨て燃料電池を含む使い捨て燃料電池システムであって、
アノードと、
カソードと、
少なくとも一つの燃料室と、
少なくとも一つの電解液室と、
前記使い捨て燃料電池を燃料で満たすことを可能にする少なくとも一つの流体口と、
前記使い捨て燃料電池の補充を防止する機構と
を備えたことを特徴とする燃料電池システム。 - 前記使い捨て燃料電池に配置された電解質をさらに有することを特徴とする請求項118に記載の燃料電池システム。
- 前記電解質が、液体電解質、固体電解質、マトリックス電解質、ゼリー状電解質の少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項119に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池を一回で満たす使い捨てカートリッジをさらに有することを特徴とする請求項118に記載の燃料電池システム。
- 前記使い捨てカートリッジが、液体電解質、固体電解質、マトリックス電解質、ゼリー状電解質の少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項121に記載の燃料電池システム。
- 前記使い捨て燃料電池に配置されたイオン交換膜をさらに有することを特徴とする請求項118に記載の燃料電池システム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/849,503 US20050260481A1 (en) | 2004-05-20 | 2004-05-20 | Disposable fuel cell with and without cartridge and method of making and using the fuel cell and cartridge |
PCT/IB2005/003102 WO2006016281A2 (en) | 2004-05-20 | 2005-05-20 | Disposable fuel cell with and without cartridge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007538364A true JP2007538364A (ja) | 2007-12-27 |
Family
ID=35375536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007517531A Pending JP2007538364A (ja) | 2004-05-20 | 2005-05-20 | カートリッジを備えた/又はカートリッジなしの使い捨て燃料電池、および燃料電池およびカートリッジの製造方法および使用方法 |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050260481A1 (ja) |
EP (1) | EP1751815A4 (ja) |
JP (1) | JP2007538364A (ja) |
KR (1) | KR100800614B1 (ja) |
CN (1) | CN101432913A (ja) |
AU (1) | AU2005270923C1 (ja) |
BR (1) | BRPI0511280A (ja) |
CA (1) | CA2567057A1 (ja) |
EA (1) | EA200602150A3 (ja) |
IL (1) | IL179283A0 (ja) |
MX (1) | MXPA06013335A (ja) |
WO (1) | WO2006016281A2 (ja) |
ZA (1) | ZA200610402B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008137709A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Casio Comput Co Ltd | 容器、発電装置及び電子機器 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7306641B2 (en) * | 2003-09-12 | 2007-12-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Integral fuel cartridge and filter |
CN1998105A (zh) * | 2004-07-08 | 2007-07-11 | 直接甲醇燃料电池公司 | 燃料电池盒和燃料输送系统 |
US20070166578A1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-07-19 | Kevin Marchand | Electric Power Generation System Incorporating A Liquid Feed Fuel Cell |
US20080131740A1 (en) * | 2006-01-19 | 2008-06-05 | Manuel Arranz Del Rosal | Fuel cartridge coupling valve |
JP2007227092A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池用燃料カートリッジ及び燃料電池システム |
JP5063935B2 (ja) * | 2006-06-02 | 2012-10-31 | 東洋製罐株式会社 | 燃料電池カートリッジ用ポリエステル製容器 |
US20070298306A1 (en) * | 2006-06-27 | 2007-12-27 | More Energy Ltd. | Stationary cartridge based fuel cell system, fuel cell power supply system, and method of activating the fuel cell |
US20080003468A1 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | More Energy Ltd. | Fuel cell system and method of activating the fuel cell |
TWI384680B (zh) * | 2010-01-21 | 2013-02-01 | Ind Tech Res Inst | 燃料電池流場板 |
KR101123636B1 (ko) * | 2010-03-30 | 2012-03-20 | 주식회사 미트 | 카트리지 분리형 금속 공기 전지 |
US8875931B2 (en) * | 2010-11-19 | 2014-11-04 | The Boeing Company | Composite sandwich shell edge joint |
US8784596B2 (en) | 2010-11-19 | 2014-07-22 | The Boeing Company | Method for making and joining composite sandwich shell edge joint |
US9954235B2 (en) * | 2014-12-22 | 2018-04-24 | Intelligent Energy Limited | Anode chambers with variable volumes |
CN105070932B (zh) * | 2015-07-23 | 2017-06-06 | 西安交通大学 | 一种紧凑式圆柱形离子交换膜燃料电池及其制备方法 |
CN105226305B (zh) * | 2015-10-20 | 2017-06-06 | 西安交通大学 | 一种被动式直接液体燃料电池及其制备方法 |
DE102017211755A1 (de) | 2017-07-10 | 2019-01-10 | Audi Ag | Einsteckelement für einen Header eines Brennstoffzellenstapels |
Family Cites Families (80)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE603296A (ja) * | 1960-05-06 | |||
US3288644A (en) * | 1962-06-18 | 1966-11-29 | Leesona Corp | Fuel cell moudule with palladium-silver alloy anode |
US3365334A (en) * | 1963-05-23 | 1968-01-23 | Clevite Corp | Fuel cell having a seal of solidified electrolyte at the periphery of electrolyte chamber |
US3356628A (en) * | 1964-12-01 | 1967-12-05 | Minnesota Mining & Mfg | Copolymers of perfluoro acrylates and hydroxy alkyl acrylates |
US3901864A (en) * | 1970-02-09 | 1975-08-26 | Ciba Geigy Ag | Polymerization products of perfluoroalkylalkylmonocarboxylic acid esters |
US3911080A (en) * | 1971-09-10 | 1975-10-07 | Wright H Dudley | Air pollution control |
US3880809A (en) * | 1973-07-10 | 1975-04-29 | Goodyear Tire & Rubber | Container resistant to hydrocarbon materials |
DE2609462C3 (de) * | 1976-03-08 | 1979-11-29 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Perfluoralkyläthylacrylat-Copolymere |
JPS608068B2 (ja) * | 1978-09-28 | 1985-02-28 | ダイキン工業株式会社 | 撥水撥油剤 |
US4654055A (en) * | 1983-06-30 | 1987-03-31 | Monsanto Company | Asymmetric gas separation membranes |
JPS6062064A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-10 | Hitachi Ltd | 液体燃料電池 |
JPS6099328A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 凝縮性ガス分離装置 |
US4657564A (en) * | 1985-12-13 | 1987-04-14 | Air Products And Chemicals, Inc. | Fluorinated polymeric membranes for gas separation processes |
US4742140A (en) * | 1986-01-23 | 1988-05-03 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Oil- and water-repellent copolymers |
US4771295B1 (en) * | 1986-07-01 | 1995-08-01 | Hewlett Packard Co | Thermal ink jet pen body construction having improved ink storage and feed capability |
US5126189A (en) * | 1987-04-21 | 1992-06-30 | Gelman Sciences, Inc. | Hydrophobic microporous membrane |
EP0294648B1 (en) * | 1987-05-25 | 1993-01-07 | Daikin Industries, Limited | Novel copolymer and water- and oil-repellent comprising the same |
EP0343247B1 (en) * | 1987-07-30 | 1993-03-03 | Toray Industries, Inc. | Porous polytetrafluoroethylene membrane, separating apparatus using same, and process for their production |
JP2508760B2 (ja) * | 1987-10-20 | 1996-06-19 | 旭硝子株式会社 | 汚れ離脱性を有する撥水撥油剤 |
US4859215A (en) * | 1988-05-02 | 1989-08-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Polymeric membrane for gas separation |
JP2855668B2 (ja) * | 1989-07-05 | 1999-02-10 | 三菱化学株式会社 | ポリイミド分離膜 |
US5156780A (en) * | 1989-07-24 | 1992-10-20 | Gelman Sciences Inc. | process for treating a porous substrate to achieve improved water and oil repellency |
DE3934543A1 (de) * | 1989-10-17 | 1991-04-18 | Bayer Ag | Perfluoralkylgruppen enthaltende copolymerisate/ii |
JP3107215B2 (ja) * | 1990-08-01 | 2000-11-06 | 株式会社日立製作所 | 蒸留装置 |
DE69223065T2 (de) * | 1991-06-14 | 1998-04-09 | Gore & Ass | Oberflächenmodifiziertes, poröses expandiertes polytetrafluoroäthylen und verfahren zur herstellung desselben |
US5209850A (en) * | 1992-06-19 | 1993-05-11 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Hydrophilic membranes |
DE4228975C2 (de) * | 1992-08-31 | 2002-01-31 | Gore W L & Ass Gmbh | Oleophob und/oder permanente hydrophob ausgerüstete Fasern, textile Materialien und Membranen, Verfahren zur Herstellung der Fasern, textilen Materialien und Membranen |
US5342434A (en) * | 1992-12-14 | 1994-08-30 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Gas permeable coated porous membranes |
US5286473A (en) * | 1993-02-01 | 1994-02-15 | Nobuyasu Hasebe | Process for the production of hydrogen |
JP2854223B2 (ja) * | 1993-09-08 | 1999-02-03 | ジャパンゴアテックス株式会社 | 撥油防水性通気フィルター |
US5417743A (en) * | 1994-01-21 | 1995-05-23 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Self-adhesive vent filter and adsorbent assembly with a diffusion tube |
US5446118A (en) * | 1994-08-11 | 1995-08-29 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Fluorinated acrylic monomers containing urethane groups and their polymers |
KR0124985B1 (ko) * | 1994-08-17 | 1997-12-15 | 심상철 | 알칼리형 연료 전지 |
US5554414A (en) * | 1995-04-12 | 1996-09-10 | Millipore Investment Holdings Limited | Process for forming membrane having a hydrophobic fluoropolymer surface |
US5642935A (en) * | 1995-07-31 | 1997-07-01 | Textron Inc. | Headlamp adjustor with vent tube |
US5804329A (en) * | 1995-12-28 | 1998-09-08 | National Patent Development Corporation | Electroconversion cell |
US20020014154A1 (en) * | 1996-09-27 | 2002-02-07 | Richard Witzko | Separation of gaseous components from a gas stream with a liquid absorbent |
US5989698A (en) * | 1997-02-10 | 1999-11-23 | 3M Innovative Properties Company | Coated porous materials |
US6235254B1 (en) * | 1997-07-01 | 2001-05-22 | Lynntech, Inc. | Hybrid catalyst heating system with water removal for enhanced emissions control |
EP0947478B1 (en) * | 1998-02-13 | 2005-07-13 | Central Glass Company, Limited | Water-repellent solution and method of forming water-repellent film on substrate by using the solution |
US6196708B1 (en) * | 1998-05-14 | 2001-03-06 | Donaldson Company, Inc. | Oleophobic laminated articles, assemblies of use, and methods |
US6835232B2 (en) * | 1998-11-10 | 2004-12-28 | Frost Chester B | Fluid separation assembly and fluid separation module |
US6010661A (en) * | 1999-03-11 | 2000-01-04 | Japan As Represented By Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Method for producing hydrogen-containing sponge titanium, a hydrogen containing titanium-aluminum-based alloy powder and its method of production, and a titanium-aluminum-based alloy sinter and its method of production |
DE19913977C2 (de) * | 1999-03-18 | 2001-11-22 | Mannesmann Ag | Kraftstoffbehälter |
US6660339B1 (en) * | 1999-09-07 | 2003-12-09 | The Procter & Gamble Company | Process for hydrophobic treatment of water vapor permeable substrates |
US6280871B1 (en) * | 1999-10-12 | 2001-08-28 | Cabot Corporation | Gas diffusion electrodes containing modified carbon products |
AU2001250055A1 (en) * | 2000-03-30 | 2001-10-15 | Manhattan Scientifics, Inc. | Portable chemical hydrogen hydride system |
US6558825B1 (en) * | 2000-05-12 | 2003-05-06 | Reveo, Inc. | Fuel containment and recycling system |
EP1178554A3 (en) * | 2000-08-03 | 2003-06-25 | Seijirau Suda | Liquid fuel cell |
US6554877B2 (en) * | 2001-01-03 | 2003-04-29 | More Energy Ltd. | Liquid fuel compositions for electrochemical fuel cells |
US6773470B2 (en) * | 2001-01-03 | 2004-08-10 | More Energy Ltd. | Suspensions for use as fuel for electrochemical fuel cells |
ATE400904T1 (de) * | 2001-06-01 | 2008-07-15 | Polyfuel Inc | Austauschbare brennstoffpatrone, brennstoffzellenaggregat mit besagter brennstoffpatrone für tragbare elektronische geräte und entsprechendes gerät |
US7316855B2 (en) * | 2001-06-01 | 2008-01-08 | Polyfuel, Inc. | Fuel cell assembly for portable electronic device and interface, control, and regulator circuit for fuel cell powered electronic device |
US6994932B2 (en) * | 2001-06-28 | 2006-02-07 | Foamex L.P. | Liquid fuel reservoir for fuel cells |
JP2003088733A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-03-25 | Canon Inc | 気液分離膜およびその製造方法 |
JP4094265B2 (ja) * | 2001-09-25 | 2008-06-04 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池発電装置とそれを用いた装置 |
JP3867539B2 (ja) * | 2001-10-02 | 2007-01-10 | トヨタ自動車株式会社 | 水素透過膜およびその製造方法 |
US6924054B2 (en) * | 2001-10-29 | 2005-08-02 | Hewlett-Packard Development Company L.P. | Fuel supply for a fuel cell |
EP1313160A1 (de) * | 2001-11-13 | 2003-05-21 | SFC Smart Fuel Cell AG | Vorrichtung zur Brennstoffversorgung von Brennstoffzellen |
DE10160905B4 (de) * | 2001-12-12 | 2007-07-19 | Carl Freudenberg Kg | Dichtungsanordnung für Brennstoffzellen, Verfahren zur Herstellung und Verwendung einer solchen Dichtungsanordnung |
US6733915B2 (en) * | 2001-12-27 | 2004-05-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Gas diffusion backing for fuel cells |
US7270907B2 (en) * | 2002-01-08 | 2007-09-18 | Procter & Gamble Company | Fuel container and delivery apparatus for a liquid feed fuel cell system |
US7074511B2 (en) * | 2002-01-08 | 2006-07-11 | The Gillette Company | Fuel container and delivery apparatus for a liquid feed fuel cell system |
US6887596B2 (en) * | 2002-01-22 | 2005-05-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Portable disposable fuel-battery unit for a fuel cell system |
US6808837B2 (en) * | 2002-03-06 | 2004-10-26 | Mti Microfuel Cells, Inc. | Enclosed fuel cell system and related method |
US6855375B2 (en) * | 2002-03-28 | 2005-02-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for producing water-repellent film |
US6777115B2 (en) * | 2002-05-01 | 2004-08-17 | Utc Fuel Cells, Llc | Battery-boosted, rapid startup of frozen fuel cell |
US6808838B1 (en) * | 2002-05-07 | 2004-10-26 | The Regents Of The University Of California | Direct methanol fuel cell and system |
US7105245B2 (en) * | 2002-07-03 | 2006-09-12 | Neah Power Systems, Inc. | Fluid cell system reactant supply and effluent storage cartridges |
US20040065171A1 (en) * | 2002-10-02 | 2004-04-08 | Hearley Andrew K. | Soild-state hydrogen storage systems |
FR2845376B1 (fr) * | 2002-10-04 | 2006-03-24 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Compositions solides generatrices d'hydrogene par combustion comprenant un borohydrure alcalin ou alcalino-terreux et du nitrate de strontium sr (no3)2 |
US6818045B2 (en) * | 2002-11-05 | 2004-11-16 | Welker Engineering Company | Liquid separator with integral sight glass |
CA2508123A1 (en) * | 2002-12-02 | 2004-06-17 | Polyfuel, Inc. | Fuel cell cartridge for portable electronic device |
US20040161652A1 (en) * | 2003-02-12 | 2004-08-19 | Ovshinsky Stanford R. | Alkaline fuel cell pack with gravity fed electrolyte circulation and water management system |
US20040175599A1 (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-09 | Eastman Kodak Company | Fuel cell replenishment using a cartridge |
US7172825B2 (en) * | 2003-07-29 | 2007-02-06 | Societe Bic | Fuel cartridge with flexible liner containing insert |
US7537024B2 (en) * | 2003-07-29 | 2009-05-26 | Societe Bic | Fuel cartridge with connecting valve |
US7004207B2 (en) * | 2004-01-16 | 2006-02-28 | More Energy Ltd. | Refilling system for a fuel cell and method of refilling a fuel cell |
JP4596814B2 (ja) * | 2004-02-04 | 2010-12-15 | 三菱鉛筆株式会社 | 燃料電池 |
US7217470B2 (en) * | 2004-05-11 | 2007-05-15 | Societe Bic | Cartridge with fuel supply and membrane electrode assembly stack |
-
2004
- 2004-05-20 US US10/849,503 patent/US20050260481A1/en not_active Abandoned
-
2005
- 2005-05-20 CN CNA2005800238930A patent/CN101432913A/zh active Pending
- 2005-05-20 CA CA002567057A patent/CA2567057A1/en not_active Abandoned
- 2005-05-20 AU AU2005270923A patent/AU2005270923C1/en not_active Ceased
- 2005-05-20 WO PCT/IB2005/003102 patent/WO2006016281A2/en active Application Filing
- 2005-05-20 BR BRPI0511280-0A patent/BRPI0511280A/pt not_active IP Right Cessation
- 2005-05-20 JP JP2007517531A patent/JP2007538364A/ja active Pending
- 2005-05-20 EA EA200602150A patent/EA200602150A3/ru unknown
- 2005-05-20 KR KR1020067026900A patent/KR100800614B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2005-05-20 EP EP05803792A patent/EP1751815A4/en not_active Withdrawn
- 2005-05-20 MX MXPA06013335A patent/MXPA06013335A/es unknown
-
2006
- 2006-11-14 IL IL179283A patent/IL179283A0/en unknown
- 2006-12-12 ZA ZA200610402A patent/ZA200610402B/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008137709A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Casio Comput Co Ltd | 容器、発電装置及び電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MXPA06013335A (es) | 2007-05-04 |
AU2005270923C1 (en) | 2009-10-22 |
AU2005270923A1 (en) | 2006-02-16 |
US20050260481A1 (en) | 2005-11-24 |
EP1751815A2 (en) | 2007-02-14 |
CA2567057A1 (en) | 2006-02-16 |
EP1751815A4 (en) | 2009-12-30 |
KR20070028437A (ko) | 2007-03-12 |
BRPI0511280A (pt) | 2007-12-04 |
WO2006016281A2 (en) | 2006-02-16 |
EA200602150A3 (ru) | 2008-04-28 |
ZA200610402B (en) | 2008-06-25 |
CN101432913A (zh) | 2009-05-13 |
AU2005270923B2 (en) | 2008-11-06 |
IL179283A0 (en) | 2007-03-08 |
KR100800614B1 (ko) | 2008-02-05 |
EA200602150A2 (ru) | 2007-06-29 |
WO2006016281A3 (en) | 2009-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007538364A (ja) | カートリッジを備えた/又はカートリッジなしの使い捨て燃料電池、および燃料電池およびカートリッジの製造方法および使用方法 | |
EP1306917B1 (en) | Fuel supply for a fuel cell | |
US7968250B2 (en) | Fuel cartridge connectivity | |
RU2360331C2 (ru) | Способ и устройство для заправки топливных контейнеров | |
US20060006108A1 (en) | Fuel cell cartridge and fuel delivery system | |
US20100236949A1 (en) | Safety Fuel Transportation, Storage, and Delivery System | |
US20050019641A1 (en) | Fuel tank for fuel-cell and fuel cell system | |
WO2007076597A1 (en) | Fuel cartridge with a flexible bladder for storing and delivering a vaporizable liquid fuel stream to a fuel cell system | |
US7727657B2 (en) | Fuel reservoir for fuel cell | |
US7883815B2 (en) | Fuel-storing tank for fuel cell | |
JP2010073437A (ja) | 燃料供給装置および燃料電池システム | |
JP2011258549A (ja) | バイオ燃料電池用燃料容器及びバイオ燃料電池システム | |
JP2007273092A (ja) | 燃料電池用燃料カートリッジとそれを用いた燃料電池 | |
WO2006069324A1 (en) | Fuel cartridge connectivity |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101005 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110308 |