JP2009110823A - Fuel cell and portable electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池及び携帯電子機器に関する。 The present invention relates to a fuel cell and a portable electronic device.
携帯機器用の燃料電池として、メタノール(CH3OH)を燃料とした小型のダイレクトメタノール型燃料電池(DMFC、Direct Methanol fuel cells)が知られている。また、DMFCの発電部分は、燃料極、負(触媒)電極、セパレータ(電解質膜)、正(触媒)電極、空気極を積層した平面構造になっている。 As a fuel cell for a portable device, a small direct methanol fuel cell (DMFC, Direct methanol fuel cells) using methanol (CH 3 OH) as a fuel is known. The power generation portion of the DMFC has a planar structure in which a fuel electrode, a negative (catalyst) electrode, a separator (electrolyte membrane), a positive (catalyst) electrode, and an air electrode are stacked.
また、燃料電池は、様々な用途に応用できるように一定の大きさを有する単位(セルと呼ばれる)で構成されている。例えば、高電圧が必要な場合には、複数のセルを直列接続により構成したものを用い、また、高電流が必要な場合には、表面積の広いセルを用いる。また、図6(a)は、燃料電池の厚さ方向の薄型化を図るためにセルを並列配置したときの構成例を示し、図6(b)は、燃料電池の平面方向の省スペース化を図るためにセルを積層配置したときの構成例を示す。 Further, the fuel cell is composed of units (called cells) having a certain size so as to be applicable to various uses. For example, when a high voltage is required, a cell having a plurality of cells connected in series is used, and when a high current is required, a cell having a large surface area is used. FIG. 6A shows a configuration example when cells are arranged in parallel in order to reduce the thickness of the fuel cell, and FIG. 6B shows space saving in the plane direction of the fuel cell. In order to achieve this, a configuration example when cells are stacked and arranged will be shown.
また、近年においては、正負の電極と電解質膜とを一体化したMEA(Membrane Electrode Assembly)が平面構造として利用されている。なお、MEAとは、膜(Membrane)と電極(Electrode)の接合体(Assembly)を意味している。 In recent years, MEA (Membrane Electrode Assembly) in which positive and negative electrodes and an electrolyte membrane are integrated is used as a planar structure. In addition, MEA means the assembly (Assembly) of a film | membrane (Membrane) and an electrode (Electrode).
また、平面方向において電極板を取リ付け可能であるため、電気抵抗を低く保つことができ、効率の良い発電を行うことができる。但し、構造上、燃料極面には、燃料を流すための流路を形成する必要がある。 Further, since the electrode plate can be attached in the planar direction, the electric resistance can be kept low, and efficient power generation can be performed. However, structurally, it is necessary to form a flow path for flowing fuel on the fuel electrode surface.
ここで、図7を用いて燃料電池の動作原理について説明する。燃料電池300は、図7に示すように、燃料極301と、負(触媒)電極302と、セパレータ(電解質膜)303と、正(触媒)電極304と、空気極305とから構成される発電部分と、負(触媒)電極302に電気的に接続されている負極導体306と、正(触媒)電極304に電気的に接続されている正極導体307とにより構成されている。
Here, the operation principle of the fuel cell will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the
また、燃料極301と負(触媒)電極302との間には密閉等のための外周シール308が設けられ、正(触媒)電極304と空気極305との間には密閉等のための外周シール309が設けられている。また、燃料極301には、燃料であるメタノール(CH3OH)と水(H2O)を注入するための燃料注入口310が設けられている。また、燃料極301内には、燃料注入口310から注入されたメタノール(CH3OH)と水(H2O)が流れる流路311が形成されている。
Further, an outer
ここで、燃料極301では、メタノール(CH3OH)が水(H2O)と反応して二酸化炭素(CO2)と、水素イオン(H+)と、電子(e−)を生成する(CH3OH+H2O→CO2+6H++6e−)。
Here, in the
水素イオン(H+)は、電解質膜303を通って空気極305へ移動し、一方、電子(e−)は、負極導体306から負荷312及び正極導体307を介して空気極305に移動する。
Hydrogen ions (H + ) move through the
空気極305では、空気中から吸収した酸素(3/2O2)と、電解質膜303を介して移動してきた水素イオン(6H+)と、負極導体306から負荷312及び正極導体307を介して移動してきた電子(6e−)とが反応して水(水蒸気)になる(3/2O2+6H++6e−→3H2O)。したがって、空気極305では、酸素(3/2O2)の吸入と水蒸気(3H2O)の排気が行われる。
In the
このようにして、燃料極301と空気極305とにおける反応が繰り返されることにより、負極導体306と正極導体307間に一定電流が生じ、負極導体306と正極導体307との間に配設されている負荷312に一定の電圧が印加される(例えば、特許文献1及び2を参照)。
ところで、必要となる発電量の増加に伴って燃料電池自体が大型化すると、負電極302の内部及び正電極304の内部での電気抵抗が増加し、発電効率の減少が生じるという課題があった。
By the way, when the fuel cell itself becomes larger as the amount of power generation required increases, the electrical resistance inside the
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、必要となる発電量の増加に伴って燃料電池が大型化しても、発電効率の減少が抑制される燃料電池及び携帯電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and one of its purposes is to suppress a decrease in power generation efficiency even if the size of a fuel cell increases with an increase in power generation required. A fuel cell and a portable electronic device.
本発明に係る燃料電池は、上記課題を解決するために、燃料極部と、負電極部と、電解質部と、正電極部と、空気極部と、を有し、前記負電極部の内部と前記正電極部の内部の少なくとも一方には、導電部が挿通されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a fuel cell according to the present invention includes a fuel electrode part, a negative electrode part, an electrolyte part, a positive electrode part, and an air electrode part, and the inside of the negative electrode part In addition, a conductive portion is inserted into at least one of the positive electrode portions.
前記燃料電池では、前記導電部は、前記負電極部の内部と前記正電極部の内部から外部に露出される露出部が形成され、前記露出部は、外部接続端子と接続されるように構成されることが好ましい。 In the fuel cell, the conductive portion includes an exposed portion that is exposed to the outside from the inside of the negative electrode portion and the inside of the positive electrode portion, and the exposed portion is connected to an external connection terminal. It is preferred that
前記燃料電池では、前記燃料極部は、中空形状に形成された基体管の外周に形成され、前記負電極部は、前記燃料極部の外周に形成され、前記電解質部は、前記負電極部の外周に形成され、前記正電極部は、前記電解質部の外周に形成され、前記空気極部は、前記正電極部の外周に形成されることが好ましい。 In the fuel cell, the fuel electrode portion is formed on the outer periphery of a base tube formed in a hollow shape, the negative electrode portion is formed on the outer periphery of the fuel electrode portion, and the electrolyte portion is the negative electrode portion. Preferably, the positive electrode part is formed on the outer periphery of the electrolyte part, and the air electrode part is formed on the outer periphery of the positive electrode part.
また、本発明に係る携帯電子機器は、上記課題を解決するために、中空形状に形成された基体管の外周に形成された燃料極部と、前記燃料極部の外周に形成された負電極部と、前記負電極部の外周に形成された電解質部と、前記電解質部の外周に形成された正電極部と、前記正電極部の外周に形成された空気極部と、を有し、前記負電極部の内部と前記正電極部の内部の少なくとも一方には、導電部が挿通されて形成される燃料電池が内部に配設されたストラップと、前記燃料電池と電気的に接続され、前記ストラップが取り付けられるように構成される取付部と、前記ストラップが前記取付部に取り付けられた状態において前記燃料電池からの給電により機能を動作させる機能動作部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a portable electronic device according to the present invention includes a fuel electrode portion formed on the outer periphery of a base tube formed in a hollow shape, and a negative electrode formed on the outer periphery of the fuel electrode portion. Part, an electrolyte part formed on the outer periphery of the negative electrode part, a positive electrode part formed on the outer periphery of the electrolyte part, and an air electrode part formed on the outer periphery of the positive electrode part, At least one of the inside of the negative electrode part and the inside of the positive electrode part is electrically connected to the fuel cell, and a strap in which a fuel cell formed by inserting a conductive part is disposed, It has an attachment part comprised so that the said strap may be attached, and a function operation part which makes a function operate | move by the electric power feeding from the said fuel cell in the state in which the said strap was attached to the said attachment part.
また、本発明に係る携帯電子機器は、上記課題を解決するために、中空形状に形成された基体管の外周に形成された燃料極部と、前記燃料極部の外周に形成された負電極部と、前記負電極部の外周に形成された電解質部と、前記電解質部の外周に形成された正電極部と、前記正電極部の外周に形成された空気極部と、を有し、前記負電極部の内部と前記正電極部の内部の少なくとも一方には、導電部が挿通されて形成される燃料電池が内部に配設された電気ケーブルと、前記燃料電池と電気的に接続され、前記電気ケーブルが接続されるように構成される接続部と、前記電気ケーブルが前記接続部に接続された状態において前記燃料電池からの給電により機能を動作させる機能動作部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a portable electronic device according to the present invention includes a fuel electrode portion formed on the outer periphery of a base tube formed in a hollow shape, and a negative electrode formed on the outer periphery of the fuel electrode portion. Part, an electrolyte part formed on the outer periphery of the negative electrode part, a positive electrode part formed on the outer periphery of the electrolyte part, and an air electrode part formed on the outer periphery of the positive electrode part, At least one of the inside of the negative electrode portion and the inside of the positive electrode portion is electrically connected to an electric cable having a fuel cell formed therein through which a conductive portion is inserted, and the fuel cell. A connecting portion configured to be connected to the electric cable, and a function operating portion that operates a function by power feeding from the fuel cell in a state where the electric cable is connected to the connecting portion. Features.
前記携帯電子機器では、前記機能動作部は、前記接続部を介して当該接続部に接続されている前記電気ケーブルに信号を入出力することが好ましい。 In the portable electronic device, it is preferable that the functional operation unit inputs and outputs a signal to and from the electric cable connected to the connection unit via the connection unit.
本発明によれば、必要となる発電量の増加に伴って燃料電池が大型化しても、負電極部の内部及び正電極部の内部での電気抵抗が導電部の影響により増大しないため、発電効率の減少を抑制することができる。 According to the present invention, even if the fuel cell is increased in size as the required power generation amount increases, the electrical resistance inside the negative electrode part and inside the positive electrode part does not increase due to the influence of the conductive part. Reduction in efficiency can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図1は、本発明に係る燃料電池が接続される携帯端末の一例である携帯電話装置1の外観斜視図を示す。なお、以下では、携帯電話装置について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、PHS(Personal Handy phone System)、PDA(Personal Digital Assistant)、ポータブルナビゲーション装置、ノートパソコン等であっても良い。
FIG. 1 is an external perspective view of a
携帯電話装置1は、操作部側筐体部2と、表示部側筐体部3と、を備えて構成される。操作部側筐体部2は、表面部10に、操作キー群11と、携帯電話装置1の使用者が通話時に発した音声が入力されるマイク12と、を備えて構成される。操作キー群11は、各種設定や電話帳機能やメール機能等の各種機能を動作させるための機能設定操作ボタン13と、電話番号の数字やメール等の文字等を入力するための入力操作ボタン14と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン15と、から構成されている。
The
また、表示部側筐体部3は、表面部20に、各種情報を表示するためのディスプレイ21と、通話の相手側の音声を出力する音声出力部22と、を備えて構成されている。
Further, the display unit
また、操作部側筐体部2の上端部と表示部側筐体部3の下端部とは、ヒンジ機構4を介して連結されている。また、携帯電話装置1は、ヒンジ機構4を介して連結された操作部側筐体部2と表示部側筐体部3とを相対的に回転することにより、操作部側筐体部2と表示部側筐体部3とが互いに開いた状態(開放状態)にしたり、操作部側筐体部2と表示部側筐体部3とが折り畳まれた状態(折畳み状態)にしたりできる。
Further, the upper end of the operation
なお、図1は、いわゆる折り畳み型の携帯電話装置の形態を示しているが、本発明に係る携帯電話装置の形態としては特にこれに限られず、操作部側筐体部2と表示部側筐体部3とを重ね合わせた状態から一方の筐体を一方向にスライドさせるようにしたスライド式や、操作部側筐体部2と表示部側筐体部3との重ね合せ方向に沿う軸線を中心に一方の筐体を回転させるようにした回転式(ターンタイプ)等であっても良い。
1 shows a form of a so-called foldable mobile phone device, but the form of the mobile phone device according to the present invention is not particularly limited to this, and the operation unit
また、図2は、携帯電話装置1の機能を示す機能ブロック図である。なお、携帯電話装置1には、補助用の電池として外部から燃料電池30が接続される。
FIG. 2 is a functional block diagram showing functions of the
携帯電話装置1は、図2に示すように、外部の端末と通信を行う通信部60と、所定の処理を行う処理部70と、所定容量を有する充電池80と、電源供給源として充電池80と燃料電池30のいずれか一方を選択するように切り替える切替部81と、切替部81を介して供給される電源電圧を所定の電圧に変換し、変換後の電圧を通信部60や処理部70等に供給する電源回路部82と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
通信部60は、所定の使用周波数帯により外部装置と通信を行うメインアンテナ61と、変調処理又は復調処理等の信号処理を行う通信処理部62と、を備える。
The
メインアンテナ61は、所定の使用周波数帯(例えば、800MHz)で外部装置(基地局)と通信を行う。なお、本実施の形態では、所定の使用周波数帯として、800MHzとしたが、これ以外の周波数帯であっても良い。また、メインアンテナ61は、所定の使用周波数帯の他に、第2の使用周波数帯(例えば、2GHz)に対応できる、いわゆるデュアルバンド対応型による構成であっても良いし、さらに、第3の使用周波数帯にも対応できる複数バンド対応型により構成されていても良い。
The
通信処理部62は、メインアンテナ61によって受信した信号を復調処理し、処理後の信号を処理部70に供給し、一方、処理部70から供給された信号を変調処理し、メインアンテナ61を介して外部装置(基地局)に送信する。
The
充電池80は、本実施例では、大きさ、重さ、容量等の観点から小型、軽量、充放電可能なリチウムイオン(Li ion)電池であるとするが、特にこれに限られず、例えば、リチウムポリマー電池等であっても良い。
In the present embodiment, the
処理部70は、負荷の状態等に応じて、切替部81に対して電源供給源の切り替え命令を行う。切替部81は、処理部70からの命令によって充電池80と燃料電池30とを切り替える。
The
電源回路部82は、充電池80又は燃料電池30から供給される電源電圧を所定の電圧値に変圧し、変圧後の電源電圧を通信部60及び処理部70に供給する。なお、電源回路部82は、燃料電池側に昇圧回路を持っている構成であっても良い。
The power
ここで、本発明に係る燃料電池30の構成について説明する。なお、図3(a)は、燃料電池30を側面から見たときの外観図であり、図3(b)は、図3(a)の先端部の断面を模式的に示す断面図であり、図3(c)は、図3(a)のA−Aで切断したときの断面図である。
Here, the configuration of the
燃料電池30は、例えば、メタノール(CH3OH)を燃料とした小型のダイレクトメタノール型燃料電池(DMFC、Direct Methanol fuel cells)であって、図3に示すように、先端部分に燃料注入口31を有する中空形状の基体管32と、基体管32の外周に形成される燃料極33(燃料極部)と、燃料極33の外周に負電極として形成される負(触媒)電極層34(負電極部)と、負(触媒)電極層34の外周に形成される電解質層(セパレータ)35(電解質部)と、電解質層35の外周に正電極として形成される正(触媒)電極層36(正電極部)と、正(触媒)電極層36の外周に形成される空気極37(空気極部)とから構成される。なお、燃料電池30の外形形状は、筒型(円筒型や多角筒型等)や楕円型のいずれであっても良い。
The
基体管32は、内側が燃料極33側となっており、燃料注入口31から注入された燃料(メタノール(CH3OH)と水(H2O))の貯留場及び流路となっている。また、基体管32は、メタノールと水とが反応して生成される二酸化炭素が排出されるが、通常は、後述する防水膜39を介して外に排気される。また、燃料を基体管32内に注入するときにも、二酸化炭素は基体管32から外へ排気されるので、二酸化炭素が基体管32内に残留することはない。
The inner side of the
また、負(触媒)電極層34内には、当該負(触媒)電極層34の一方端側から他方端側にかけて所定の電気抵抗を有する金属性の負電極線38(導電部の一つ)が貫通するように挿通されている。
Further, in the negative (catalyst)
また、負(触媒)電極層34は、基体管32の先端部分の燃料注入口31から突出して形成されており、その負(触媒)電極層34の先端部分には、通気性を有する防水膜39が形成されている。
The negative (catalyst)
また、正(触媒)電極層36内には、当該正(触媒)電極層36の一方端側から他方端側にかけて所定の電気抵抗を有する金属性の正電極線40(導電部の一つ)が貫通するように挿通されている。
Further, in the positive (catalyst)
また、空気極37は、酸素を吸入し、水蒸気を排気するように通気性を有し、可撓性を有する部材で形成されている。
The
また、図3(a)に示すように、燃料注入口31と空気極37の間は、シール部材41により密閉されている。
Further, as shown in FIG. 3A, the
また、燃料電池30は、全長が長いほど、燃料極33や空気極37の電気抵抗が増大する。ここで、一般的な燃料電池に使用されている材料について説明する。一般的な燃料電池は、燃料極及び空気極それぞれのベースの樹脂系素材に炭素を混ぜ、それに白金やルテニウム等の微細な金属粒子を散りばめて構成されている。したがって、燃料電池の抵抗率は、純粋な炭素に比べ100倍以上になっている。
Further, the longer the overall length of the
そこで、本発明に係る燃料電池30では、負電極線38及び正電極線40に、銅等の電気抵抗の低い材料(金、銀等でも良い)を用いる。このように構成することにより、電気抵抗の低い金属導線が負(触媒)電極層34と正(触媒)電極層36の内部に挿通されることになるので、必要となる発電量の増加に伴って燃料電池30が大型化しても、電気抵抗を低く抑えることができ、かつ、イオン伝導効率の高い構造を実現することができる。
Therefore, in the
なお、金属導線である銅の場合、抵抗値は、約1.72×10−8[Ω・m]なのに対し、炭素の抵抗値は、高密度であっても約1.64×10−5[Ω・cm]である。このようにバルクの状態でも約1000倍の差がある。一般の燃料電池は、上述したように、炭素が樹脂系のベースに塗りこまれるため、さらに抵抗率が増大する。 In the case of copper, which is a metal conductor, the resistance value is about 1.72 × 10 −8 [Ω · m], whereas the resistance value of carbon is about 1.64 × 10 −5 even at high density. [Ω · cm]. Thus, there is a difference of about 1000 times even in the bulk state. As described above, since a general fuel cell is coated with carbon on a resin base, the resistivity further increases.
また、複数の細い線を束ねるようにして負電極線38及び正電極線40を構成することにより、繰り返しの屈曲に対して断線を防ぐことができる。
Further, by forming the
つぎに、燃料電池30の発電の流れについて説明する。
Next, the flow of power generation by the
燃料極33では、メタノール(CH3OH)が水(H2O)と反応して二酸化炭素(CO2)と、水素イオン(H+)と、電子(e−)を生成する(CH3OH+H2O→CO2+6H++6e−)。 In the fuel electrode 33, methanol (CH 3 OH) reacts with water (H 2 O) to generate carbon dioxide (CO 2 ), hydrogen ions (H + ), and electrons (e − ) (CH 3 OH + H). 2 O → CO 2 + 6H + + 6e -).
水素イオン(H+)は、電解質層35を通って空気極37へ移動し、それに伴い、電子(e−)は、負電極線38から負荷及び正電極線40を介して空気極37に移動する。なお、負荷は、携帯電話装置1に相当する。
Hydrogen ions (H + ) move to the
また、空気極37では、空気中から吸収した酸素(3/2O2)と、電解質層35を介して移動してきた水素イオン(6H+)と、負電極線38から負荷及び正電極線40を介して移動してきた電子(6e−)とが反応して水(水蒸気)になる(3/2O2+6H++6e−→3H2O)。したがって、空気極37では、酸素(3/2O2)の吸入と水蒸気(3H2O)の排気が行われる。
In the
このように、燃料極33と空気極37とにおける反応が繰り返されることにより、負電極線38と正電極線40間に一定の電流が生じ、負電極線38と正電極線40との間に配設されている負荷に一定の電流が流れ込む。なお、本実施例においては、このような燃料極33と空気極37とにおける一連の反応に伴って、正電極線40から負電極線38に電流が流れる一連の動作を発電と定義する。
As described above, the reaction between the fuel electrode 33 and the
また、携帯電話装置1は、充電池80の充電容量が常に一定値(例えば、満充電状態)を担保するように、充電池80に対して燃料電池30から電源電圧を供給し、充電動作が行われるように構成されても良い。この場合には、燃料電池30の電流能力は、最大でも充電池80の性能劣化を及ぼさない範囲の電流値の容量とする。このように構成することにより、電流制限回路を設ける必要がなくなり、充電制御及び装置を簡略化することができる。
In addition, the
このようにして、本発明に係る燃料電池30は、内側から、負(触媒)電極層34と負電極線38を第1層目とし、電解質層35を第2層目とし、正(触媒)電極層36と正電極線40を第3層目とし、酸素を吸気及び排気する空気極37を第4層目として構成されるので、燃料極33側に密閉構造を確保する部品を必要とせず、平面構造の燃料電池に比して、コストを抑えることができ、また、可撓性を有するため、柔軟な構造を採ることができ、また、小型化を容易に図ることができる。
In this way, the
また、基体管32の先端部には、防水膜39が設けられており、通常時には、ここから二酸化炭素が排気される。また、燃料が注入された際も、ここから二酸化炭素が排気される。したがって、本発明に係る燃料電池30は、基体管32内部に二酸化炭素が残留することはない構成になっている。
Further, a
また、本発明に係る燃料電池30では、負(触媒)電極層34内に、負(触媒)電極層34の一方端側から他方端側にかけて負(触媒)電極層34の電気抵抗よりも低い所定の電気抵抗を有する金属性の負電極線38が貫通するように挿通され、また、正(触媒)電極層36内には、正(触媒)電極層36の一方端側から他方端側にかけて正(触媒)電極層36a電気抵抗よりも低い所定の電気抵抗を有する金属性の正電極線40が貫通するように挿通されているので、管長が長大化しても、発電された電流が負(触媒)電極層34又は正(触媒)電極層36よりも負電極線38又は正電極線40の方に優先的に流れるので、発電した電気エネルギーを熱として放散される現象が抑制され、発電効率を最大限に活かすことができる。
In the
また、本発明によれば、内側から負(触媒)電極層34、負電極線38、電解質層35、正(触媒)電極層36、正電極線40により構成され、通気性の高い外壁膜を巻くことにより完成するので量産効果が出しやすく、また、巻き径や長さを調整することにより、任意の出力電圧を有する燃料電池30を製造することができ、フレキシブルな量産対応が可能となる。
Further, according to the present invention, the outer wall membrane having a high air permeability is constituted by the negative (catalyst)
また、本発明に係る燃料電池30は、出力端子に外部に露出された負電極線38(露出部の一つ)及び正電極線40(露出部の一つ)が利用されるため、電気的な接続方法が容易な上、接続方法の選択の幅が広い利点があり、また、ハンダ付け、圧接、圧着等、どのような方法でもフレキシブルに対応可能となり、組立て、組み付けが低コストで実現できる。
Further, the
なお、本実施例においては、充電池80と燃料電池30を併用する携帯電話装置1について説明したが、携帯電話装置1は、充電池80を有さず、燃料電池30のみで駆動される構成であっても良い。このような構成の場合には、携帯電話装置1は、内部に充電池80を備えないため、小型化することができ、また、デザインにおける選択の幅を広げることができる。また、本実施例においては、燃料電池30は、筒型(円筒型や多角筒型等)や楕円型で形成されるものとして説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、ダイレクトメタノール型燃料電池のような平面構造であっても良い。
In the present embodiment, the
<応用例1>
ここで、本発明に係る燃料電池30を利用した応用例について説明する。本発明に係る燃料電池30は、携帯電子機器用のストラップ100に組み込むことができる。
<Application example 1>
Here, an application example using the
ストラップ100は、図4に示すように、一方端側に負電極線38と正電極線40の端部が露出形成され、他方端側に燃料注入口31が形成されてなる燃料電池30が内蔵された首掛け紐101と、首掛け紐101の一方端側と他方端側を固定し、一方端側に露出形成されている負電極線38と正電極線40とを電気的に接続する接続部102と、他方端側に形成されている燃料注入口31に燃料を注入するための流路が形成されてなる固定部103と、接続部102に電気的に接続され、携帯電子機器の給電用プラグ(取付部)に電気的に接続され、携帯電子機器に電源電圧を給電する接続用プラグ104と、固定部103に固定され、電子機器を吊り下げ保持する保持部105と、を備える。
As shown in FIG. 4, the
このような構成によれば、携帯電子機器用ストラップのネックレス部分に燃料電池30を設けることができるので、例えば、燃料電池30を内蔵しない携帯電子機器を製造することができ、携帯電子機器の小型・省スペース化を図ることができる。
According to such a configuration, since the
また、燃料電池30を携帯電子機器内部に内蔵しない構成なので、空気極37の全周囲は、常に外部に露出されているので、十分に、酸素を吸入し、かつ水蒸気を排気することができ、発電効率を最大限に活かすことができる。
In addition, since the
また、燃料電池30は、その構造上、発電過程において発熱を伴うが、電子機器に内蔵されないため、使用温度範囲を高く設定することができる。
In addition, the
<応用例2>
また、本発明に係る燃料電池30は、イヤホンケーブル200のケーブル部分に組み込むことができる。
<Application example 2>
Further, the
イヤホンケーブル200(電気ケーブル)は、図5に示すように、一方端側に負電極線38が電気的に接続されてなる負電極端子と、正電極線40が電気的に接続されてなる正電極端子と、電気信号が入力される信号入力端子とが一体的に形成されてなるとともに、携帯電子機器の給電用プラグ(接続部)に電気的に接続されて信号の入力を行いつつ、携帯電子機器に電源電圧を給電する電子機器接続用のプラグ201を有し、他方端側に電気信号が出力される信号出力端子と燃料注入口31が形成されてなるケーブル202と、ケーブル202の他方端側を固定し、他方端側に形成されている燃料注入口31に燃料を注入するための流路が形成されている固定部203と、固定部203に固定され、信号出力端子から出力される電気信号を音に変換し出力する信号変換部204と、を備える。
As shown in FIG. 5, the earphone cable 200 (electric cable) has a negative electrode terminal in which a
このような構成によれば、イヤホンケーブル200のケーブル部分に燃料電池30を設けることができるので、燃料電池30を内蔵しない電子機器を製造することができ、電子機器の小型・省スペース化を図ることができる。
According to such a configuration, since the
また、燃料電池30を電子機器内部に内蔵しない構成なので、空気極37の全周囲は、常に外部に露出されているので、十分に、酸素を吸入し、かつ水蒸気を排気することができる、発電効率を最大限に活かすことができる。
Further, since the
また、燃料電池30は、その構造上、発電過程において発熱を伴うが、電子機器に内蔵されないため、使用温度範囲を高く設定することができる。
In addition, the
なお、上述した応用例は一例であって、他の部品の一部、例えば、携帯電子機器の給電用プラグに電気的に接続されて信号の出力を行うとともに、携帯電子機器に電源電圧を給電する電子機器の接続用プラグを有する電気ケーブル等に、本発明に係る燃料電池30が用いられても良い。また、本発明に係る燃料電池30は、基体管を長くすることができる機器のケーブル類に適用されることが好ましい。
Note that the application example described above is merely an example, and a signal is output by being electrically connected to a part of another component, for example, a power supply plug of the mobile electronic device, and a power supply voltage is supplied to the mobile electronic device. The
1 携帯電話装置
2 操作部側筐体部
3 表示部側筐体部
4 ヒンジ機構
11 操作キー群
30 燃料電池
31 燃料注入口
32 基体管
33 燃料極
34 負(触媒)電極層
35 電解質層
36 正(触媒)電極層
37 空気極
38 負電極線
39 防水膜
40 正電極線
41 シール部材
81 切替部
82 電源回路部
100 ストラップ
101 首掛け紐
102 接続部
103、203 固定部
104 接続用プラグ
105 保持部
200 イヤホンケーブル
201 電子機器接続用のプラグ
202 ケーブル
204 信号変換部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記負電極部の内部と前記正電極部の内部の少なくとも一方には、導電部が挿通されることを特徴とする燃料電池。 A fuel electrode portion, a negative electrode portion, an electrolyte portion, a positive electrode portion, and an air electrode portion;
A fuel cell, wherein a conductive portion is inserted into at least one of the inside of the negative electrode portion and the inside of the positive electrode portion.
前記露出部は、外部接続端子と接続されるように構成される、ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池。 The conductive portion is formed with an exposed portion exposed to the outside from the inside of the negative electrode portion and the inside of the positive electrode portion,
2. The fuel cell according to claim 1, wherein the exposed portion is configured to be connected to an external connection terminal.
前記負電極部は、前記燃料極部の外周に形成され、
前記電解質部は、前記負電極部の外周に形成され、
前記正電極部は、前記電解質部の外周に形成され、
前記空気極部は、前記正電極部の外周に形成される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池。 The fuel electrode part is formed on the outer periphery of a base tube formed in a hollow shape,
The negative electrode part is formed on the outer periphery of the fuel electrode part,
The electrolyte part is formed on the outer periphery of the negative electrode part,
The positive electrode part is formed on the outer periphery of the electrolyte part,
The fuel cell according to claim 1, wherein the air electrode part is formed on an outer periphery of the positive electrode part.
前記燃料電池と電気的に接続され、前記ストラップが取り付けられるように構成される取付部と、
前記ストラップが前記取付部に取り付けられた状態において前記燃料電池からの給電により機能を動作させる機能動作部と、を有することを特徴とする携帯電子機器。 A fuel electrode part formed on the outer periphery of a base tube formed in a hollow shape, a negative electrode part formed on the outer periphery of the fuel electrode part, an electrolyte part formed on the outer periphery of the negative electrode part, and the electrolyte A positive electrode part formed on the outer periphery of the part and an air electrode part formed on the outer periphery of the positive electrode part, and at least one of the inside of the negative electrode part and the inside of the positive electrode part, A strap in which a fuel cell formed by inserting a conductive portion is disposed;
An attachment portion electrically connected to the fuel cell and configured to attach the strap;
A portable electronic device, comprising: a function operation unit that operates a function by power feeding from the fuel cell in a state where the strap is attached to the attachment unit.
前記燃料電池と電気的に接続され、前記電気ケーブルが接続されるように構成される接続部と、
前記電気ケーブルが前記接続部に接続された状態において前記燃料電池からの給電により機能を動作させる機能動作部と、を有することを特徴とする携帯電子機器。 A fuel electrode part formed on the outer periphery of a base tube formed in a hollow shape, a negative electrode part formed on the outer periphery of the fuel electrode part, an electrolyte part formed on the outer periphery of the negative electrode part, and the electrolyte A positive electrode part formed on the outer periphery of the part and an air electrode part formed on the outer periphery of the positive electrode part, and at least one of the inside of the negative electrode part and the inside of the positive electrode part, An electric cable in which a fuel cell formed by inserting a conductive portion is disposed;
A connecting portion electrically connected to the fuel cell and configured to be connected to the electrical cable;
A portable electronic device, comprising: a function operation unit that operates a function by power feeding from the fuel cell in a state where the electric cable is connected to the connection unit.
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