JP2011119034A - Fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池に関するものである。 The present invention relates to a fuel cell.
従来、燃料としてグルコースを用いた構成の燃料電池には、酵素を固定した電極を触媒とするものや、金属電極を触媒とするものがある。特許文献1には、酵素を固定した電極を触媒とする燃料電池が開示されている。非特許文献1には、金属触媒によって糖の酸化反応を促進する方式のグルコース−空気燃料電池が開示されている。非特許文献1に記載の金属電極を用いたグルコース−空気燃料電池の燃料は、強アルカリ性にすると、金属触媒上でのグルコースの酸化反応が促進されることが知られている。燃料としては、一般に、グルコース溶液に水酸化カリウムや水酸化ナトリウムの水溶液を混合させた構成のものが用いられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are fuel cells having a structure using glucose as a fuel, one using an electrode on which an enzyme is immobilized as a catalyst, and one using a metal electrode as a catalyst. Patent Document 1 discloses a fuel cell using an electrode on which an enzyme is immobilized as a catalyst. Non-Patent Document 1 discloses a glucose-air fuel cell that promotes the oxidation reaction of sugar by a metal catalyst. It is known that when the fuel of a glucose-air fuel cell using a metal electrode described in Non-Patent Document 1 is made strongly alkaline, the oxidation reaction of glucose on the metal catalyst is promoted. As the fuel, a fuel in which a glucose solution is mixed with an aqueous solution of potassium hydroxide or sodium hydroxide is generally used.
グルコースはアルカリ条件下に曝されると、異性化が進み、フルクトース及びマンノースが生成される。ほとんどの場合、グルコースとフルクトースの混合物になることが知られている。フルクトースは、グルコースと比べて燃料としての働きが弱いため、糖−空気燃料電池の燃料として用いた場合、出力が低下することが本発明者らの実験によって判っている。
すなわち、電池未使用時にグルコースとアルカリ溶液とを混合した状態で保管すると、グルコースの燃料としての性能が劣化し、電池性能の低下につながる。
When glucose is exposed to alkaline conditions, isomerization proceeds and fructose and mannose are produced. In most cases, it is known to be a mixture of glucose and fructose. Since fructose has a weaker function as a fuel than glucose, it has been found by experiments of the present inventors that the output decreases when used as a fuel for a sugar-air fuel cell.
That is, if glucose and an alkaline solution are mixed and stored when the battery is not used, the performance of glucose as a fuel deteriorates, leading to a decrease in battery performance.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、保管中に電池性能が低下しない燃料電池を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel cell in which battery performance does not deteriorate during storage.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、複数の収容室と、該収容室どうしを連結する連結部と、該連結部を開通可能に閉塞する閉塞手段と、前記収容室のいずれかの内部に間隔をあけて配置された酸化極および還元極とを備え、いずれかの前記収容室にアルカリ電解質溶液が収容され、他のいずれかの前記収容室にグルコースが収容されている燃料電池を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
According to the present invention, a plurality of storage chambers, a connection portion that connects the storage chambers, a closing unit that closes the connection portion so that the connection portions can be opened, and an interior of any one of the storage chambers are arranged at intervals. Provided is a fuel cell comprising an oxidation electrode and a reduction electrode, wherein an alkaline electrolyte solution is accommodated in any one of the accommodation chambers, and glucose is contained in any one of the other accommodation chambers.
本発明に係る燃料電池によれば、電池使用時に閉塞手段を開通することで、アルカリ電解質溶液とグルコースとが混合されて燃料液となる。酸化極が燃料液に浸漬された状態において、燃料液に含まれるグルコースが、電子を放出することによって酸化される。一方、還元極では、収容室中または大気中から供給された酸素が酸化極で生成された電子を受け取って還元される。このとき、酸化極で放出された電子は、燃料液中を移動することができないため、両電極を電気的に接続した電池の外部回路を通る。これによって、電池として発電が行われる。 According to the fuel cell of the present invention, the alkaline electrolyte solution and glucose are mixed to become a fuel liquid by opening the closing means when the battery is used. In a state where the oxidation electrode is immersed in the fuel liquid, glucose contained in the fuel liquid is oxidized by releasing electrons. On the other hand, in the reducing electrode, oxygen supplied from the storage chamber or the atmosphere receives electrons generated in the oxidizing electrode and is reduced. At this time, electrons emitted from the oxidation electrode cannot move in the fuel liquid, and therefore pass through an external circuit of the battery in which both electrodes are electrically connected. Thereby, power generation is performed as a battery.
この場合において、電池未使用時に、アルカリ電解質溶液とグルコースとを閉塞手段によって隔離しておくことで、アルカリによるグルコースの異性化を防止することができる。従って、強アルカリ電解質溶液を用いた電池であっても、使用開始時まで高い電池性能を維持することができる。 In this case, when the battery is not used, the alkaline electrolyte solution and glucose are separated by a clogging means, whereby isomerization of glucose by alkali can be prevented. Therefore, even a battery using a strong alkaline electrolyte solution can maintain high battery performance until the start of use.
上記発明においては、前記閉塞手段が、前記連結部を閉塞する位置に配置され、外力によって破断可能な隔壁部材であっても良い。また、上記発明においては、前記連結部が、弾性変形可能な部分を有する連結管であり、前記隔壁部材が、前記連結管の弾性変形により前記外力を加えられても良い。これによって、強アルカリ性の溶液に直接触れることなく、安全に且つ容易にアルカリ電解質溶液とグルコースとを混合させることができる。 In the above invention, the closing means may be a partition member that is disposed at a position that closes the connecting portion and can be broken by an external force. Moreover, in the said invention, the said connection part is a connection pipe | tube which has a part which can be elastically deformed, and the said external force may be applied to the said partition member by the elastic deformation of the said connection pipe | tube. Thus, the alkaline electrolyte solution and glucose can be mixed safely and easily without directly touching the strong alkaline solution.
上記発明においては、前記連結管の弾性変形を抑える保護部材が取り外し可能に設けられていても良い。このような構成とすることで、保護部材が連結部に設けられている間は、連結部が大きく弾性変形できないので、電池未使用時に誤って隔壁部材を破断させることを防止できる。電池使用時には、保護部材を取り外すことで、弾性部材を変形させることが可能となる。 In the said invention, the protection member which suppresses the elastic deformation of the said connecting pipe may be provided so that removal is possible. With such a configuration, while the protective member is provided on the connecting portion, the connecting portion cannot be elastically deformed greatly, so that it is possible to prevent the partition member from being accidentally broken when the battery is not used. When the battery is used, the elastic member can be deformed by removing the protective member.
上記発明においては、前記隔壁部材に対向する位置に、変位可能な可動部が設けられ、該可動部に、前記隔壁部材を貫通可能な尖端を有する破断部が固定されていても良い。
このような構成とすることで、直接隔壁部材に力を加えることができるため、確実に隔壁を破断することができる。
In the above invention, a displaceable movable portion may be provided at a position facing the partition member, and a breakable portion having a sharp end that can penetrate the partition member may be fixed to the movable portion.
By setting it as such a structure, since a force can be directly applied to a partition member, a partition can be fractured | ruptured reliably.
上記発明においては、前記閉塞手段が、開閉可能なバルブであっても良い。これによって、収容室間の連絡を自在に制御することが可能となる。
例えば、使用開始時まではバルブを閉じた状態にし、電池としての使用開始時にバルブを開いた状態にすることで、電池未使用時にアルカリによるグルコースの異性化を防止することができる。また、燃料液の調製後にバルブを再度閉じた状態とすることで、燃料液の他の収容室への移動を遮断することができる。このような場合には、使用開始時まで高い電池性能を維持することができるとともに、電池使用時に還元極及び酸化極が燃料液に浸漬された状態を安定に維持することができるようになる。
In the above invention, the closing means may be a valve that can be opened and closed. This makes it possible to freely control communication between the storage chambers.
For example, it is possible to prevent glucose isomerization by alkali when the battery is not used by closing the valve until the start of use and opening the valve at the start of use as a battery. Moreover, the movement of the fuel liquid to another storage chamber can be blocked by closing the valve again after the fuel liquid is prepared. In such a case, high battery performance can be maintained until the start of use, and the state in which the reduction electrode and the oxidation electrode are immersed in the fuel liquid can be stably maintained when the battery is used.
本発明は、未使用の状態で上下に配置される2つの収容室と、該収容室どうしを連絡する連結部と、上方の前記収容室の内部に間隔をあけて配置された酸化極および還元極とを備え、上方の前記収容室内に、固体グルコースが固定され、下方の前記収容室内に、アルカリ電解質溶液が収容されている燃料電池を提供する。
電池未使用時の状態で、グルコースは上方の収容室内に固定されているため、アルカリ電解質溶液とグルコースとを隔離しておくことができる。これによって、電池未使用時におけるアルカリ電解質溶液による異性化を防止することができる。また、収容室どうしは連絡可能であるため、燃料電池の上下を反転させるだけでアルカリ電解質溶液とグルコースとを混合することができ、容易に発電可能な状態とすることができる。
The present invention relates to two storage chambers that are disposed in an up-and-down state in an unused state, a connecting portion that connects the storage chambers, and an oxidation electrode and a reduction chamber that are disposed at an interval in the upper storage chamber. There is provided a fuel cell including an electrode, in which solid glucose is fixed in the upper storage chamber, and an alkaline electrolyte solution is stored in the lower storage chamber.
Since glucose is fixed in the upper storage chamber when the battery is not used, the alkaline electrolyte solution and glucose can be isolated. Thereby, isomerization by the alkaline electrolyte solution when the battery is not used can be prevented. In addition, since the storage chambers can communicate with each other, the alkaline electrolyte solution and glucose can be mixed by simply turning the fuel cell upside down, so that it is possible to easily generate power.
上記発明においては、前記アルカリ電解質溶液が、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムのいずれかを含んでも良い。
本発明は、電池未使用時におけるアルカリ電解質溶液によるグルコースの異性化を考慮する必要がない。従って、任意の強アルカリ性を呈する電解質溶液を使用することができるため、上記燃料電池の発電性能を向上させることができる。
In the said invention, the said alkaline electrolyte solution may contain either potassium hydroxide, sodium hydroxide, or lithium hydroxide.
The present invention does not require consideration of isomerization of glucose with an alkaline electrolyte solution when the battery is not used. Therefore, since the electrolyte solution exhibiting any strong alkalinity can be used, the power generation performance of the fuel cell can be improved.
本発明によれば、金属触媒及びグルコースを用いた燃料電池において、電池使用時まで、グルコースがアルカリ電解質溶液によって異性化されることを防止し、高い電池性能を維持することができるという効果を奏する。 According to the present invention, in a fuel cell using a metal catalyst and glucose, it is possible to prevent glucose from being isomerized by an alkaline electrolyte solution and maintain high battery performance until the battery is used. .
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る燃料電池について、図1を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る燃料電池100は、図1に示されるように、第1収容室1aと、第2収容室1bと、連結部2と、還元極3及び酸化極4と、正極端子5及び負極端子6と、酸素供給部7と、アルカリ電解質溶液8と、グルコース9と、閉塞手段10と、保護部材11とを備えている。
<First Embodiment>
A fuel cell according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the
第1収容室1a及び第2収容室1bは、水密素材からなる筐体である。
連結部2は、第1収容室1a及び第2収容室1bを連結する管状の部材であり、その少なくとも一部分が、管状の弾性部材により構成されているものである。
The
The connecting
還元極3は、酸化マンガンが金属網に固着された板状の部材で構成されており、第1収容室1aに設けられている。
酸化極4は、触媒として金を担持しているカーボンペーパー等の導電性材料からなる板状の部材で構成され、第1収容室1aの還元極3に対して間隔dを隔てて配置されている。
The reducing
The
正極端子5及び負極端子6は、酸化極4で放出された電子を還元極3へ移動させる機能を有するため、導電性材料であるグラファイトで構成されている。正極端子5及び負極端子6は、第1収容室1aの一側面下端部に壁面を貫通して配置され、一端が外部に露出し、他端が第1収容室1a内部で、それぞれ還元極3及び酸化極4と固着されている。正極端子5及び負極端子6の外部に露出した一端は、外部回路に接続される(図示略)。
Since the
酸素供給部7は、開口部と通気防水性材料とにより構成されている。本実施形態において、通気防水性材料は気孔を有する多孔質樹脂膜であり、PTFEのシートを用いる。このシートは、液体の通過を阻止し、且つ、最大出力で発電するために必要な量の気体の通過を許容する。酸素供給部7は、第1収容室1aの壁面を貫通する開口部を液密に密封するようにして設けられている。酸素供給部7の第1収容室1a内側には、還元極3が酸素供給部7を覆うように、近接して配置されている。
The
アルカリ電解質溶液8には、水酸化カリウムを主とする水溶液が採用され、酸化反応を促進するのに適当なpHに調整される。アルカリ電解質溶液8は、第1収容室1aに収容されている。すなわち、電極3,4がアルカリ電解質溶液8内に常時浸漬されている。
グルコース9は、発電に必要な適当な濃度で調製されたグルコース水溶液が用いられる。グルコース9は、第2収容室1b内に収容されている。
The
As the
閉塞手段10は、連結部2を開通可能に閉塞して、第1収容室1aと第2収容室1bとを隔離するように構成されている。本実施形態では、閉塞手段10は、応力が加わると破断され、連結部2を開通可能にする隔壁部材である。このような隔壁部材の例としては、薄いガラス板や薄いプラスチック板等が挙げられる。また、隔壁部材は、図1(a)に示すように、連結部2の内側において、第1収容室1a側と第2収容室1b側の境界となる開口部を遮断するようにして液密に配置されている。
保護部材11は、連結部2の外側に取り外し可能に任意に設けられるものであり、電池未使用時における連結部2の変形を防止している。保護部材11は、連結部2に設けられた状態では、第1収容室1aと第2収容室1bとを支持している。
The closing means 10 is configured to close the connecting
The
このように構成された本実施形態に係る燃料電池100の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係る燃料電池100によれば、電池の未使用時には、グルコース9は、アルカリ電解質溶液8が収容された第1収容室1aと閉塞手段10により隔離された状態で、第2収容室1b内に収容されている。そして、電池の使用開始時には、連結部2に外力Pを加えて屈曲させることにより、図1(b)に示すように、隔壁部材が破断させられて、第1収容室1aと第2収容室1bとが開通する。これにより、アルカリ電解質溶液8とグルコース9とが混合されて、燃料液12となる。
The operation of the
According to the
アルカリ電解質溶液8とグルコース9が混合された燃料液12が酸化極4に接触すると、燃料液12中に含まれるグルコース9から電子が放出される。すなわち、グルコース9が酸化されて、グルコノラクトンになり、放出された電子が酸化極4に流れる。このとき、燃料液12中に水素イオンが発生する。また、グルコース9から放出されて酸化極4に流れた電子は、燃料液12中を移動することができないため、外部回路(図示略)を介して還元極3に供給される。一方、還元極3では、酸素供給部7を介して外気から供給される酸素に、燃料液12中の水素イオンと還元極3からの電子が供給されることによって、酸素が還元されて水になる。これにより、電池として発電が行われ、外部回路に電流が流れる。
When the
以上より、本実施形態に係る燃料電池は、電池未使用時において、グルコース9をアルカリ電解質溶液8と接触していない状態で保管することができる。これによって、アルカリ電解質溶液8によってグルコース9が異性化されることを防止できる。また、電池未使用時において、グルコース9は、酸化極4にも接触しないため、発電の反応を抑制させておくこともできる。従って、保存期間中の電池性能の低下を抑制することが可能となる。
As described above, the fuel cell according to the present embodiment can store
また、閉塞手段10が、外力により破断して連結部2を開通可能とするように構成されているので、連結部2を開通させる際にアルカリ電解質溶液8に直接触れることがない。したがって、アルカリ電解質溶液8が強アルカリ性の溶液であっても、容易に、且つ、安全にグルコース9と混合することが可能となる。
アルカリ電解質溶液8及びグルコース9を、共に液体とすることで、混合工程を迅速化することができる。また、還元極3が予めアルカリ電解質溶液に接触しているため、酸素の還元反応に適した環境となっている。
また、連結部2に保護部材11が設けられている場合には、電池の未使用時に誤って隔壁部材を破断させることを防止できる。
Further, since the closing means 10 is configured to be broken by an external force so that the connecting
By making both the
Moreover, when the
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る燃料電池について、図2を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る燃料電池200は、第1実施形態の連結部2に可動部23が設けられ、該可動部に破断部24が設けられたこと以外は、第1実施形態と同様の構成とする。
Second Embodiment
A fuel cell according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
The
可動部23は、弾性部材からなり、閉塞手段20に対向する位置に配置されている。破断部24は、尖端を有する部材からなり、尖端が閉塞手段20に向かうよう可動部23の内側に設けられている。破断部24は、可動部23に外力を与えていない状態で、閉塞手段20と接触しない大きさとする。 The movable portion 23 is made of an elastic member and is disposed at a position facing the closing means 20. The breaking portion 24 is made of a member having a tip, and is provided inside the movable portion 23 so that the tip is directed to the closing means 20. The breaking portion 24 has a size that does not come into contact with the closing means 20 in a state where no external force is applied to the movable portion 23.
電池使用時には、保護部材21を取り外して、可動部23に外力を加えることで、閉塞手段20を破壊することができる。本実施形態において、閉塞手段20は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデンなどの、水密性を有する樹脂製の薄膜を用いる。該薄膜は、アルカリ電解質溶液8によって溶解せず、且つ、可動部23に外力を加えることで破断部24が貫通できる強度の膜とする。
When the battery is used, the blocking
上記構成とすることで、破断部24が尖端を有する部材からなっているので、閉塞手段20を破壊し易くなる。これによって、閉塞手段に用いられる隔離部材の選択幅が広がる。また、各収容室間の連結部分のすべてを弾性部材とする必要がないため、より安定した外壁を有する電池とすることができる。
なお、破断部24は、連結部22の第1収容室1a側及び第2収容室1b側のどちらに設けられていても良い。
By setting it as the said structure, since the fracture | rupture part 24 consists of a member which has a pointed end, it becomes easy to destroy the closure means 20. FIG. Thereby, the selection range of the isolation member used for the closing means is expanded. In addition, since it is not necessary to use all of the connecting portions between the storage chambers as elastic members, a battery having a more stable outer wall can be obtained.
In addition, the fracture | rupture part 24 may be provided in either the
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態に係る燃料電池について、図3を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る燃料電池300は、第2実施形態の連結部22の形状と、可動部23及び破断部24の配置を変更した以外は、第2実施形態と同様の構成とする。
本実施形態において、第1収容室1a及び第2収容室1bは、同じ大きさの開口部を少なくとも1つ有する。この開口部が対向して配置され、その間に両収容室を閉塞するよう閉塞手段30が設けられている。可動部33は、第2収容室1bの閉塞手段30に対向した位置に設けられ、該可動部33の内側に、尖端が閉塞手段30を向くように破断部34が配置されている。可動部33の外側は、保護部材31で覆われている。このような構成とすることで、燃料電池の形状を単純化することができる。
<Third Embodiment>
A fuel cell according to a third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
The
In the present embodiment, the
<第4実施形態>
本発明の第4実施形態に係る燃料電池について、図4を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る燃料電池400は、第1実施形態の閉塞手段10を変更した以外は、第1実施形態と同様の構成とする。
<Fourth embodiment>
A fuel cell according to a fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
The
本実施形態において、閉塞手段40には、バルブが用いられる。バルブは、略円筒形のローターと、バルブケーシングと、レバーとから構成されている。ローターの中央には、半径方向に貫通した流路が形成されている。バルブケーシングは、第1収容室1aと第2収容室1bとの連結部42を貫通して設けられている。レバーは、ローターの一端に配置されており、流路の向きを自在に変更することができる。流路が第1収容室1a及び第2収容室1bに対して横向きに配置されたとき、連結部42は閉塞される。流路が第1収容室1a及び第2収容室1bに対して垂直に配置されたとき、連結部42は開通される。
In the present embodiment, a valve is used as the closing means 40. The valve is composed of a substantially cylindrical rotor, a valve casing, and a lever. In the center of the rotor, a flow path penetrating in the radial direction is formed. The valve casing is provided through the connecting
上記構成とすることで、電池の未使用時には、バルブによって連結部42を閉塞することにより、アルカリ電解質溶液が収容された第1収容室1aとグルコース9が収容された第2収容室1bとが隔離された状態となる。これにより、電池の未使用時に、アルカリ電解質溶液8によるグルコース9の異性化を防止することができる。そして、電池の使用開始時には、バルブによって連結部42を開通することで、容易にアルカリ電解質溶液8とグルコース9とを混合することができる。さらに、燃料液12の調製後に連結部42を再度閉塞すると、液体の通過を遮断し、第1収容室1aが閉状態とさせられる。これにより、電極3、4が燃料液12に浸漬された状態で発電が行われる。そのため、電極2、3が設けられた第1収容室1aに燃料液12を収容した状態で、収容室1a、1b間の液体の移動を遮断すれば、より安定して電極が燃料液12に浸漬された状態を維持できるようになる。
With the above configuration, when the battery is not in use, the connecting
したがって、電池の使用開始時まで高い電池性能を維持することができるとともに、電池の使用時に安定した起電力を確保することができる。また、バルブによって連結部42を開閉するタイミングを調節することにより、燃料液12を適切なグルコース濃度で調製することができる。
Therefore, high battery performance can be maintained until the start of use of the battery, and stable electromotive force can be ensured when the battery is used. Further, the
<第5実施形態>
本発明の第5実施形態に係る燃料電池について、図5を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る燃料電池500は、図5に示されるように、第4実施形態に第3収容室1cを設けて、該収容室にアルカリ電解質溶液8を収容したこと以外は、第4実施形態と同様の構成とする。
<Fifth Embodiment>
A fuel cell according to a fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, the
第3収容室1cは、水密素材からなる筐体であり、第2収容室1bと連結されている。電池未使用時において、第3収容室1cには、アルカリ電解質溶液8が収容されている。
第1収容室1a及び第2収容室1bと、第2収容室1b及び第3収容室1cとの連結部52ab、52bcには、それぞれバルブ50ab、バルブ50bcが設けられている。
The
A valve 50ab and a valve 50bc are provided at the connecting portions 52ab and 52bc between the
電池使用時には、バルブ50bcを開放して、アルカリ電解質溶液8とグルコース9とを混合して燃料液12が調製される。その後、電極3,4が燃料液12に浸漬されるようバルブ50abを開放して、燃料液12を第1収容室1aへ移動させる。燃料液12を移動させた後は、バルブ50ab、バルブ50bcを閉鎖しておくことが好ましい。本実施形態によれば、燃料液12を電極に接触させる前に、適切なグルコース濃度でムラなく調製することができるため、酸化極4における酸化反応を円滑に進められるようになる。
なお、本実施形態において、第2収容室1b及び第3収容室1cには、それぞれグルコース9とアルカリ電解質溶液8とが収容されているが、逆であっても良い。
When the battery is used, the valve 50bc is opened, and the
In the present embodiment,
<第6実施形態>
本発明の第6実施形態に係る燃料電池について、図6を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る燃料電池600は、図6に示されるように、第5実施形態の各収容室間を連結させる組み合わせを変更した以外は、第5実施形態と同様の構成とする。
第3収容室1cは、第1収容室1a及び第2収容室1bとそれぞれ連結されている。電池未使用時において、第3収容室1cには、アルカリ電解質溶液8が収容されている。
第1収容室1a及び第2収容室1bと、第2収容室1b及び第3収容室1cと、第1収容室1a及び第3収容室1cとの連結部62a、62b、連結部62b、62c及び連結部62a、62cには、それぞれバルブ60ab、バルブ60bc、バルブ60acが設けられている。
<Sixth Embodiment>
A fuel cell according to a sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, the
The
Connection portions 62a and 62b and connection portions 62b and 62c between the
上記構成とすると、第2収容室1b及び第3収容室1cが、それぞれ第1収容室1aと連結されているため、バルブ60ab及びバルブ60acを同時に開放することができる。それによって、第1収容室1aへの燃料液12の移動を迅速に行うことができるため、非常時の電池使用にも適した構成となる。また、より非常時には、すべてのバルブを同時に開放することで、更に早く使用することも可能となる。本実施形態によれば、使用時の状況によって、切替え手順を選択することができる燃料電池となる。
If it is set as the said structure, since the
<第7実施形態>
本発明の第7実施形態に係る燃料電池について、図7を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る燃料電池700は、図7に示されるように、第1収容室1aと、第2収容室1bと、連結部72と、還元極3及び酸化極4と、正極端子5及び負極端子6と、酸素供給部7と、アルカリ電解質溶液8と、固体グルコース79とを備えている。
<Seventh embodiment>
A fuel cell according to a seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 7, the
第1収容室1a及び第2収容室1bは、それぞれ水密素材からなる筐体であり、連結部72によって上下に連絡して連結されている。
還元極3は、第1収容室1aの上部に設けられている。酸化極4は、第1収容室1aの還元極3に対して間隔dを隔てた下方に配置されている。正極端子5及び負極端子6は、第1収容室1aの一側面上端部に壁面を貫通して配置され、一端が外部に露出し、他端が第1収容室1a内部で、それぞれ還元極3及び酸化極4と固着されている。正極端子5及び負極端子6の外部に露出した一端は、外部回路に接続される(図示略)。酸素供給部7は、第1収容室1aの壁面を貫通する開口部を液密に密封するようにして設けられている。酸素供給部7の第1収容室1a内側には、還元極3が酸素供給部7を覆うように、近接して配置されている。
Each of the
The
アルカリ電解質溶液8は、第2収容室1b内に収容されている。
グルコース79は、発電に必要な適当な量の粉末が用いられる。グルコース79は、第1収容室1aの内壁に接合されている。水には水酸基が含まれているため、グルコースを異性化させる成分となり得る。従って、グルコースは固体状態で収容されることが好ましい。例えば、グルコース79は、少量の澱粉糊で練り固めて乾燥させた上で、澱粉糊により第1収容室1aの内壁に接合されている。あるいは、グルコース79の粉体が、澱粉製薄膜(オブラート等)で包装された上で、澱粉糊により第1収容室1aの内壁に接合されていることとしても良い。
燃料電池700の上下を反転させることで、アルカリ電解質溶液8とグルコース79とを混合させることができるようになる。
The
As the glucose 79, an appropriate amount of powder necessary for power generation is used. Glucose 79 is joined to the inner wall of the
By turning the
上記構成とすると、より単純な方法で発電を開始できるため、災害時などの使用に適した燃料電池となる。 With the above configuration, since power generation can be started by a simpler method, the fuel cell is suitable for use during a disaster.
なお、第1実施形態から第6実施形態において、グルコース9は水溶液を用いているが、粉末などの固形状であっても良い。
In the first to sixth embodiments, the
1 収容室
2,22,32,42,52,62,72 連絡部
3 還元極
4 酸化極
5 正極端子
6 負極端子
7 酸素供給部
8 アルカリ電解質溶液
9,79 グルコース
10,40,50,60 閉塞手段
11,21,31 保護部材
12 燃料液
23,33 可動部
24 破断部
100,200,300,400,500,600,700 燃料電池
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
該収容室どうしを連結する連結部と、
該連結部を開通可能に閉塞する閉塞手段と、
前記収容室のいずれかの内部に間隔をあけて配置された酸化極および還元極とを備え、
いずれかの前記収容室にアルカリ電解質溶液が収容され、
他のいずれかの前記収容室にグルコースが収容されている燃料電池。 Multiple containment chambers;
A connecting portion for connecting the storage chambers;
Closure means for closably opening the connecting portion;
An oxidation electrode and a reduction electrode arranged at intervals in any of the storage chambers,
An alkaline electrolyte solution is stored in any of the storage chambers,
A fuel cell in which glucose is stored in any of the other storage chambers.
前記隔壁部材が、前記連結管の弾性変形により前記外力を加えられる請求項2に記載の燃料電池。 The connecting portion is a connecting pipe having a portion that can be elastically deformed;
The fuel cell according to claim 2, wherein the external force is applied to the partition member by elastic deformation of the connecting pipe.
該可動部に、前記隔壁部材を貫通可能な尖端を有する破断部が固定されている請求項2に記載の燃料電池。 A displaceable movable part is provided at a position facing the partition member,
The fuel cell according to claim 2, wherein a breakable portion having a tip that can penetrate the partition wall member is fixed to the movable portion.
該収容室どうしを連絡する連結部と、
上方の前記収容室の内部に間隔をあけて配置された酸化極および還元極とを備え、
上方の前記収容室内に、固体グルコースが固定され、
下方の前記収容室内に、アルカリ電解質溶液が収容されている燃料電池。 Two storage chambers that are arranged in an unused state above and below,
A connecting portion for communicating the containment chambers;
Comprising an oxidation electrode and a reduction electrode arranged at an interval inside the upper storage chamber;
Solid glucose is fixed in the upper storage chamber,
A fuel cell in which an alkaline electrolyte solution is accommodated in the lower accommodation chamber.
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