JPH02234358A - Fuel cell - Google Patents

Fuel cell

Info

Publication number
JPH02234358A
JPH02234358A JP1052952A JP5295289A JPH02234358A JP H02234358 A JPH02234358 A JP H02234358A JP 1052952 A JP1052952 A JP 1052952A JP 5295289 A JP5295289 A JP 5295289A JP H02234358 A JPH02234358 A JP H02234358A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
separator
solid
fuel cell
electrode
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
Application number
JP1052952A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kanehara
賢治 金原
Toshihiko Ito
猪頭 敏彦
Yasuyuki Sakakibara
榊原 康行
Shigeki Omichi
重樹 大道
Yoshihiro Nishikawa
佳弘 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP1052952A priority Critical patent/JPH02234358A/en
Publication of JPH02234358A publication Critical patent/JPH02234358A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PURPOSE:To improve an output by converting a solid-state or gel-stage fuel into a gas-stage by physical or chemical means and using it as a fuel. CONSTITUTION:Electricity is generated by using a solid fuel while the fuel being gasified. When a solid or gel fuel, if necessary with water, is injected to the inside of a separator 13 from a fuel injection hole 4 and heated or the pressure is decreased, the fuel and water are evaporated until they reaches saturated vapor pressure in the separator 13. The vapor is then permeated through a gas permeable membrane 14, reaches a catalyst layer 20 of a fuel electrode 21, and produces H<+> ion and e<-> electron by reaction. H<+> ion passes through an electrolyte layer 16 and electron e<-> passes the fuel electrode 21, the separator 13, an outer load 24, a separator 17, and an air electrode 22 and moves to a catalyst layer 23 of the air electrode side and is reacted to become H2O and the H2O is discharged from water discharging hole 19 and a connected ditch 172. By this, not like the case of using a liquid fuel, electrolytic material in the electrolyte layer does not flow in the fuel and the lowering of the output of a fuel cell can be avoided.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 液体又は気体の燃料を固形又はゲル状の状態にし、物理
的または化学的手段により気体燃料として使用する燃料
電池に関し、特には、メタノール等の燃料を高分子の材
料等に吸着し固形化した燃料を気体化して燃料極側へ供
給するようにした燃料電池に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] This invention relates to fuel cells in which a liquid or gaseous fuel is made into a solid or gel state and used as a gaseous fuel by physical or chemical means. The present invention relates to a fuel cell in which fuel is solidified by adsorbing fuel onto a polymeric material, etc., and then gasified and supplied to the fuel electrode side.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の燃料電池に使用されている燃料には、例えば硫酸
、水、メタノールを混合したアノライトと称される液体
燃料を用いたものが公知である。
BACKGROUND OF THE INVENTION As a fuel used in conventional fuel cells, for example, a liquid fuel called anolyte, which is a mixture of sulfuric acid, water, and methanol, is known.

しかし、高濃度の硫酸が上記液体燃料中に含まれている
為、電解質層に含浸した硫酸が燃料中に流出しイオン輪
率が低下するという結果になる。
However, since a high concentration of sulfuric acid is contained in the liquid fuel, the sulfuric acid impregnated in the electrolyte layer flows out into the fuel, resulting in a decrease in the ion ring ratio.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来における液体燃料を使用した燃料電池においては上
述したような問題から燃料電池そのものの出力が低下す
る恐れがあった。
In conventional fuel cells using liquid fuel, the output of the fuel cell itself may be reduced due to the problems described above.

本発明の目的はかかる従来技術の欠点を改良し、出力を
向上させることが可能な燃料電池を提供するものである
An object of the present invention is to improve the drawbacks of the prior art and provide a fuel cell capable of improving output.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明に係る燃料電池は上記目的を達成するために次の
ような構成を採用するものである。
The fuel cell according to the present invention employs the following configuration in order to achieve the above object.

即ち、 少くとも燃料極側の燃料供給用セパレータ、燃料極、電
解質層、空気極、空気極側のセパレータとから構成され
る燃料電池であって、該燃料極側の燃料供給用セパレー
夕において、固形状態またはゲル状態にある燃料を物理
的または化学的手段により気体状態に変換し、これを燃
料として使用する燃料電池である。つまり本発明に係る
燃料電池の基本的技術思想は固形又はゲル状(以下単に
固形燃料と云う)の燃料を適宜ガス化つまり気体状態に
変換しながら使用するものである。更に本発明における
燃料電池においては、かかる固形又はゲル状或は粒子状
の固形燃料を燃料供給用セパレータ内に直接収納する構
造の燃料電池と、該セパレータとは別個に設けた燃料タ
ンクに収納して使用する構造の燃料電池とがある。いづ
れのタイプの燃料電池においても、該固形燃料を気体状
態に変換するため加熱手段もしくは減圧手段が設けられ
るものである。
That is, a fuel cell comprising at least a fuel supply separator on the fuel electrode side, a fuel electrode, an electrolyte layer, an air electrode, and a separator on the air electrode side, in which the fuel supply separator on the fuel electrode side includes: A fuel cell is a fuel cell that converts solid or gel fuel into a gaseous state by physical or chemical means and uses this as fuel. That is, the basic technical idea of the fuel cell according to the present invention is to use solid or gel-like (hereinafter simply referred to as solid fuel) fuel while appropriately gasifying it, that is, converting it into a gaseous state. Furthermore, in the fuel cell of the present invention, the solid fuel in the form of solid, gel, or particulate is stored directly in a fuel supply separator, and the fuel cell is stored in a fuel tank provided separately from the separator. There is a fuel cell structure that is used for In either type of fuel cell, heating means or depressurization means are provided to convert the solid fuel into a gaseous state.

〔作 用〕[For production]

本発明にあっては上記したような固形燃料を使用しこれ
をガス化しながら発電を行うものであるため、液体燃料
を使用した場合の欠点が解消される。
In the present invention, since the solid fuel as described above is used and power generation is performed while gasifying the solid fuel, the drawbacks when using liquid fuel are eliminated.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明に係る燃料電池についての実施例を図面を
用いて詳細に説明する。
Embodiments of the fuel cell according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明における単位電池の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a unit battery in the present invention.

本発明における単位燃料電池の構造は第1図に示される
ように少くとも燃料極側の燃料供給用セパレータ13、
燃料極21、電解質層16、空気極22、及び空気極側
のセパレータ17,とから構成されているものである。
As shown in FIG. 1, the structure of the unit fuel cell according to the present invention includes at least a fuel supply separator 13 on the fuel electrode side,
It is composed of a fuel electrode 21, an electrolyte layer 16, an air electrode 22, and a separator 17 on the air electrode side.

第1図において、13は燃料極21例の燃料供給用セパ
レータであり、カーボンを主成分とする、高導電性の材
料で構成されており、触媒層20で発生した電子eを集
め外部負荷24に供給する為の集電体と燃料タンクの機
能を有するものである。
In FIG. 1, reference numeral 13 denotes a fuel supply separator for 21 fuel electrodes, which is made of a highly conductive material containing carbon as a main component, and collects electrons e generated in the catalyst layer 20 and collects them from the external load 24. It has the functions of a current collector and a fuel tank for supplying electricity.

該セパレータ13には、燃料を注入する為の燃料注入孔
4を設置する。注入孔4にはネジ部46を介して栓40
が固定される。該セパレータ13の内部には、例えば凹
凸を有し、該セパレータl3の一部と一ケ所以上で接触
する部分を持ち、該セパレータ13の熱を注入された固
形燃料に伝達する為の熱伝導板5が設けられている。注
入された該燃料は、セパレータl3の壁面及び、上記伝
熱板5及びセパレータ13内の空気と接触し、蒸発を開
始する。発生した蒸気である気体燃料は、該セパレータ
l3内の、燃料極21と接する面に設けられた導通孔1
31の入口部分に接合された気体透過膜14を透過し燃
料極21に拡散ずる。
The separator 13 is provided with a fuel injection hole 4 for injecting fuel. A plug 40 is inserted into the injection hole 4 via a threaded portion 46.
is fixed. Inside the separator 13, there is a heat conduction plate which has, for example, unevenness and has a part that contacts a part of the separator l3 at one or more places, and which transmits the heat of the separator 13 to the injected solid fuel. 5 is provided. The injected fuel comes into contact with the wall surface of the separator 13, the heat exchanger plate 5, and the air inside the separator 13, and starts to evaporate. The gaseous fuel, which is the generated vapor, passes through the conduction hole 1 provided in the surface of the separator l3 that is in contact with the fuel electrode 21.
The gas permeates through the gas permeable membrane 14 connected to the inlet portion of the fuel electrode 31 and diffuses into the fuel electrode 21 .

本発明に係る燃料極21は例えばシーl・状にすいたカ
ーボン繊維にフェノール樹脂を含浸させ2000゜C以
上の不活性雰囲気中で焼成した多孔質のペーパーで形成
されるものであってもよく更に前記カーボンペーパーの
片面(気体透過膜14と接しない面、即ち導伝電解質層
16と接する面)に触媒層20が形成されている。該触
媒層29としては例えば、カーボンブラック(例えばラ
イオン油脂■製ケッチェンブラック)等にPLとRuを
担持した触媒と撥水性粒子であるポリテトラフルオ口エ
チレン(PTFE)及びポリビニルアルコール(PVA
) 等の界面活性剤と水とを均一に混練しペースト状にした
混合物を該カーボンペーパー上に塗布し320゜C窒素
雰囲気中で焼成したものが使用される。
The fuel electrode 21 according to the present invention may be formed of, for example, a porous paper obtained by impregnating a sheet-shaped carbon fiber with a phenol resin and firing it in an inert atmosphere at 2000°C or higher. Further, a catalyst layer 20 is formed on one side of the carbon paper (the side not in contact with the gas permeable membrane 14, that is, the side in contact with the conductive electrolyte layer 16). The catalyst layer 29 is made of, for example, a catalyst in which PL and Ru are supported on carbon black (for example, Ketjen Black manufactured by Lion Oil Co., Ltd.), and water-repellent particles such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinyl alcohol (PVA).
) and water are uniformly kneaded to form a paste, which is coated on the carbon paper and fired at 320° C. in a nitrogen atmosphere.

本発明における電解質層16は例えばイオン交換膜等で
構成されるものであり、具体的には前述の燃料極21と
該電解質層16とをホットプレス等の手段により圧着し
た後シール部分となる端部に1發水性を有するゴム又は
テフロンテーブ等を用いてシール15を形成し、気体燃
料、水及び電解質層であるイオン交換膜l6中の電解液
の洩れを防止した構造となゲでいる。さらに本発明にお
いては該電解質層16の他の片面に空気極22を設ける
ものである。該空気極22は例えば前記した燃料極21
で使用したと同一のカーボンペーパーで構成されたもの
であってもよく、更に該カーボンペーパーの該電解質層
l6と対向する面に、例えばカーボンブラックにPtを
担持した触媒をPTFEをバインダーとして該カーボン
ペーパーに塗布形成した触媒層23が形成されておりさ
らに該両者の端部をゴム又はテフロンテープ等でシール
15Lたものである。
The electrolyte layer 16 in the present invention is composed of, for example, an ion-exchange membrane, and specifically, after the fuel electrode 21 and the electrolyte layer 16 are crimped together by means such as hot pressing, the end becomes a sealed portion. A seal 15 is formed using water-repellent rubber or Teflon tape, etc., to prevent leakage of gaseous fuel, water, and the electrolyte in the ion exchange membrane 16, which is the electrolyte layer. Further, in the present invention, an air electrode 22 is provided on the other side of the electrolyte layer 16. The air electrode 22 is, for example, the fuel electrode 21 described above.
The carbon paper may be made of the same carbon paper as that used in the above, and further, on the surface of the carbon paper facing the electrolyte layer 16, a catalyst in which Pt is supported on carbon black is added to the carbon paper using PTFE as a binder. A catalyst layer 23 is formed by coating on paper, and both ends are further sealed 15L with rubber or Teflon tape or the like.

更に本発明においては該空気極22に接して空気極側の
セパレータ17を設けたものである。
Furthermore, in the present invention, a separator 17 on the air electrode side is provided in contact with the air electrode 22.

該空気極側セパレータ17は第2図に示すように、外気
と導通ずる複数個の空気孔18及び水排出孔19を有し
ておりかつ各々は、隣接する空気孔18、水排出孔l9
と連通溝171で互につながっている。又、各セパレー
タl7の側面部には上記した連通孔が外部と連通する溝
部172,173がそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 2, the air electrode side separator 17 has a plurality of air holes 18 and water discharge holes 19 that communicate with the outside air, and each of the air holes 18 and water discharge holes 19 adjacent to each other have
and are connected to each other by a communication groove 171. Furthermore, grooves 172 and 173 are provided in the side surface of each separator 17, respectively, through which the above-mentioned communication holes communicate with the outside.

該空気極側セパレータ17の外側面には該セパレータ1
7の外方壁部分には空気極側セパレータl7に開けられ
た穴18と重なる位置に貫通孔31を有するプレート3
0を設け、前記プレートを可動自在とすることにより、
該空気孔18の開度を任意に変えることができる。
The separator 1 is provided on the outer surface of the air electrode side separator 17.
A plate 3 having a through hole 31 at a position overlapping with a hole 18 made in the air electrode side separator l7 is provided on the outer wall portion of the air electrode side separator l7.
By providing 0 and making the plate movable,
The opening degree of the air holes 18 can be changed arbitrarily.

本発明におい”ζは、かかる2種類のセパレータ、l3
と17、燃料極2l、空気極22、及び電解rI¥層1
6とを、各部の接触抵抗をなくする為図示しない締付具
にて固定して一体化としてある。
In the present invention, "ζ" represents such two types of separators, l3
and 17, fuel electrode 2l, air electrode 22, and electrolytic rI layer 1
6 are fixed together using fasteners (not shown) to eliminate contact resistance of each part.

尚、本発明にあっては該燃料供給用セパレータ13はカ
ートリッジ方式とし、燃料電池本体とは着脱自在となる
よう構成したものであっても良い。
In the present invention, the fuel supply separator 13 may be of a cartridge type and configured to be detachable from the fuel cell main body.

本発明においては固形またはゲル状態の燃料の成分はメ
チルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、
ホルムアルデヒド、メタアルデヒト等のアルデヒド類で
ある。そして、その形態としてはもともと標準状態で固
体であり昇華し気体となる例えばメタアルデヒドをその
まま固体燃料として使用してもよく、父上記類中の液体
燃料を吸着材に吸着し固形又はゲル状の状態としたもの
を使用するものであっても良い。ごの場合の吸着材とし
ては例えばヘキサメチレンテトラミン、ステアリン酸ソ
ーダ、デキストリン等から選択されて使用されるもので
ある。なお、気体燃料即ち水素ガスを用いた場合は水素
吸藏合金等よりなる吸着材に吸着されて使用されるもの
である。
In the present invention, the solid or gel fuel components include alcohols such as methyl alcohol and ethyl alcohol;
These are aldehydes such as formaldehyde and metaldehyde. As for its form, for example, metaldehyde, which is originally solid in the standard state and becomes gas upon sublimation, may be used as it is as a solid fuel, or the liquid fuel in the above-mentioned category may be adsorbed on an adsorbent to form a solid or gel-like fuel. It may also be possible to use one that has been made into a state. The adsorbent used in this case is selected from, for example, hexamethylenetetramine, sodium stearate, dextrin, and the like. In addition, when gaseous fuel, ie, hydrogen gas, is used, it is adsorbed onto an adsorbent made of a hydrogen absorbing alloy or the like.

また、燃料の形態としては固形、ゲル状に拘わらず粒子
状としてもよい。本発明においては、上述した吸着材に
燃料と水を吸着して固形化又はゲル化したものを使用す
ることが好ましい。
Further, the form of the fuel may be solid, gel, or particulate. In the present invention, it is preferable to use the above-mentioned adsorbent that adsorbs fuel and water and solidifies or gels it.

本発明における固形燃料は例えば特開昭5013800
1,特開昭50−103501等に示された方法により
製造された、ゲル状又は固形のメタノール含脊燃料を6
0゜C以上に加熱し一度液体の状態にし、これに水10
wt%を加え冷却し、固形分5wt%、水10wL%メ
タノール85wt%を含むゲル状又は固形の燃料として
製造する方法であゲでもよく又、有機高分子体に燃料で
ある、メタノール、ホノレマリン、ギ酸に水をモル比で
1:1の割合で加え、燃料の粘度を高くずるために増粘
材を添加し撹拌して作るものであってもよい。
The solid fuel in the present invention is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5013800, for example.
1. Gel-like or solid methanol-containing fuel produced by the method shown in JP-A-50-103501 etc.
Heat it above 0°C to make it into a liquid state, then add 10% water to it.
It is also possible to produce a gel-like or solid fuel containing 5 wt% solid content, 10 wL% water, and 85 wt% methanol by adding wt% to the organic polymer. It may be made by adding water to formic acid at a molar ratio of 1:1, adding a thickener to increase the viscosity of the fuel, and stirring.

又木発明においてはゲル状又は固形の燃料を、樹脂又は
紙等の薄い基材61の片面又は両面に含浸し、第4図の
ような波形又は第5図のような渦巻状にし燃料用セパレ
ータ内部に挿入するようにしてもよい。図中64が燃料
である。このように形成することにより、燃料の蒸発面
積を多くずると蒸発量が増加する為燃料極内部のメタノ
ール分圧が上昇し出力を向上できるという利点がある。
In addition, in the wood invention, gel-like or solid fuel is impregnated on one or both sides of a thin base material 61 such as resin or paper, and the fuel separator is formed into a corrugated shape as shown in FIG. 4 or a spiral shape as shown in FIG. It may also be inserted inside. In the figure, 64 is fuel. By forming the fuel electrode in this way, there is an advantage that increasing the evaporation area of the fuel increases the amount of evaporation, which increases the methanol partial pressure inside the fuel electrode and improves the output.

本発明において使用される電解質層16は特に限定され
るものではないが例えば陽イオン交換膜であるDu P
ont社製“ナフイオン゛(登録商標)117等を10
0゜Cの蒸留水で4時間煮沸後、3m01/lの硫酸水
に 12時間浸漬し硫酸を十分含浸・したものを用いること
が出来る。
The electrolyte layer 16 used in the present invention is not particularly limited, but for example, a cation exchange membrane such as DuP
10 pieces of “Nafion” (registered trademark) 117 etc. made by ont.
It can be used by boiling it in distilled water at 0°C for 4 hours and then immersing it in 3 m01/l sulfuric acid water for 12 hours to fully impregnate it with sulfuric acid.

次に本発明においては、該燃料極21と該燃料極側のセ
パレータl3における該燃料極に近接する部分に気体透
過膜14が設けられているものであって、該気体透過膜
14は該セパレータ13の燃料極21と接する面におけ
る気体通過孔131が多数設けられている壁面に添着し
て設けられるものである。第1図においては該気体透過
膜l4は該壁面のセパレータの内側に添着され′Cいる
例を示しているがその反対方向即ち燃料極側の面に設け
ることも出来る。
Next, in the present invention, a gas permeable membrane 14 is provided at a portion of the fuel electrode 21 and the separator l3 on the fuel electrode side near the fuel electrode, and the gas permeable membrane 14 It is attached to a wall surface in which a large number of gas passage holes 131 are provided on the surface in contact with the 13 fuel electrodes 21. Although FIG. 1 shows an example in which the gas permeable membrane 14 is attached to the inner side of the separator on the wall surface, it can also be provided in the opposite direction, that is, on the fuel electrode side.

気体透過膜14は例えばポリプロピレン製の多孔質膜で
あってもよい。かかる気体透過膜を使用することによっ
て、電池の温度が上昇し、例えばメタノールを主体とす
る固形燃料蒸発速度が上昇した場合でも燃料極21に供
給されるメタノール量を一定値に保ち、過剰のメタノー
ルが燃料極2lに供給されるのを防止できる為、燃料極
21で分解されずイオン交換,Da 1 6を透過し空
気極22へ洩れるメタノール量を減少せしめることが可
能となる。その結果、外気温度が上昇しても、空気極2
2へ洩れ゜Cl焼するメタノール量が一定となり、電池
本体の温度を一定値に保つことができるので燃料の過剰
な蒸発がなくなり、燃料利用率を向上できる。
The gas permeable membrane 14 may be a porous membrane made of polypropylene, for example. By using such a gas permeable membrane, the amount of methanol supplied to the fuel electrode 21 can be maintained at a constant value even when the temperature of the battery increases and, for example, the evaporation rate of solid fuel mainly composed of methanol increases. Since it is possible to prevent methanol from being supplied to the fuel electrode 2l, it is possible to reduce the amount of methanol that is not decomposed at the fuel electrode 21, passes through ion exchange and Da 1 6, and leaks to the air electrode 22. As a result, even if the outside temperature rises, the air electrode 2
Since the amount of methanol leaking to 2 and burning with Cl becomes constant, and the temperature of the battery body can be maintained at a constant value, excessive evaporation of fuel is eliminated and the fuel utilization rate can be improved.

本発明にあっ”ζは、該固形燃料を気化する手段として
は、公知の物理的又は化学的手段を使用すれば良いので
あるが一般的には加熱手段又は減圧手段を採用すること
が好ましい。
In the present invention, as a means for vaporizing the solid fuel, any known physical or chemical means may be used, but it is generally preferable to employ heating means or pressure reducing means.

本発明において該固形燃料を加熱する手段としては、燃
料電池の自己発熱を利用すること、或は外部の電源もし
くは該燃料電池の出力電源と接続された加熱用ヒーター
を利用するものであっても良い。
In the present invention, the means for heating the solid fuel may utilize self-heating of the fuel cell, or may utilize an external power source or a heating heater connected to the output power source of the fuel cell. good.

前記のように燃料電池の自己発熱を利用する場合の一例
としては、 該燃料極側のセパレータ13内に該セパレータと少《と
も1ケ所で接合されている熱伝導板5を設けたものであ
り、該熱伝導板5は好ましくは波型に形成され、更には
第3図に示すように、該熱伝導板5と該セパレータl3
との接触面積を変化せしめる手段が設けられていること
が好ましい。より具体的には該熱伝導板5と該セパレー
タl3との接触面積を変更せしめる手段としては温度に
より形状を変化するたとえば、形状記憶合金又は形状記
憶樹脂から構成されているスプリング状物体51を用い
るものであっ゜ζも良い。この構造におい゜ζは電池の
温度が上昇すると形状記憶合金又は形状記憶樹脂51が
伸び接触面積が小さくなるので蒸発量が下る。又温度が
低下すると、熱伝導仮5のスプリング力によって51が
収縮し接触面積が大きくなり、蒸発量が多《なる。
As an example of the case where the self-heating of the fuel cell is utilized as described above, a heat conductive plate 5 is provided within the separator 13 on the fuel electrode side and is joined to the separator at at least one place. , the heat conduction plate 5 is preferably formed in a wave shape, and as shown in FIG. 3, the heat conduction plate 5 and the separator l3
Preferably, means is provided for changing the contact area with. More specifically, as a means for changing the contact area between the heat conductive plate 5 and the separator l3, a spring-like object 51 whose shape changes depending on the temperature and is made of, for example, a shape memory alloy or a shape memory resin is used. It's also good ゜ζ. In this structure, when the temperature of the battery increases, the shape memory alloy or shape memory resin 51 expands and the contact area becomes smaller, so that the amount of evaporation decreases. Furthermore, when the temperature decreases, the spring force of the heat conductive material 5 causes the material 51 to contract, increasing the contact area and increasing the amount of evaporation.

かかる構造をとることによって該熱伝導板5は雰囲気温
度が低い時、燃料の蒸発量を促進する物であり、電池の
作動温度が低い状態つまり起動時又は電池の自己発熱に
よって得られる熱量を効率良く固形燃料に伝達し、燃料
の蒸発を促進する。
By adopting this structure, the heat conductive plate 5 promotes the amount of fuel evaporation when the ambient temperature is low, and efficiently uses the amount of heat obtained when the operating temperature of the battery is low, that is, at startup or by self-heating of the battery. It transfers well to solid fuel and promotes fuel evaporation.

さらに熱伝導仮5は波形の仮となっている為固形燃料と
この熱伝導板との蒸発面積を大幅に向上できるとともに
、蒸発量を安定化することができる。
Further, since the heat conduction plate 5 has a wave-like shape, the evaporation area between the solid fuel and the heat conduction plate can be greatly increased, and the amount of evaporation can be stabilized.

一方本発明における空気極側のセバレークl7の外側即
ち可動プレート31が存在する側には図示されていない
マニポルドが設けられ、空気は該マニホルドから該セパ
レータl7に設けた空気流入孔18を介し′ζ流入し、
該空気流入孔18とこれを連続ずる連通孔171を介し
゛C空気極22に拡散される。
On the other hand, in the present invention, a manifold (not shown) is provided on the outside of the separator lake l7 on the air electrode side, that is, on the side where the movable plate 31 is present, and air is passed from the manifold through the air inlet hole 18 provided in the separator l7. inflow,
The air is diffused into the C air electrode 22 through the air inflow hole 18 and the communication hole 171 which is continuous with the air inflow hole 18.

又空気流は該セパレータ17の側面部に設けた溝部17
2. 173を介しても流入される。この実施例におい
ては空気極への空気導入方法は空気の自然対流によっ゛
ζなされるものであり、又実施例の様にセパレータ17
に外気と導通ずる穴及び溝を付けることで、電池をいか
なる角度に置いたとしても、空気がセパレータ17内に
流入することが出来るので出力の低下は生じない。また
連通孔172, 173には通気抵抗を減少する為その
開口部の面積を溝部の通路面積よりも大きくし゛Cある
In addition, the air flow is caused by grooves 17 provided on the side surfaces of the separator 17.
2. 173 as well. In this embodiment, air is introduced into the air electrode by natural convection of air, and as in the embodiment, the separator 17
By providing holes and grooves that communicate with the outside air, air can flow into the separator 17 no matter what angle the battery is placed, so no reduction in output occurs. In addition, the communication holes 172 and 173 have an opening area larger than the passage area of the groove portion in order to reduce ventilation resistance.

次に本発明においては、燃料供給用セパレータ13内に
固形燃料を注入してこれを気化させながら使用するもの
であるが、燃料極で発生する炭酸ガス(COz)を効率
よ《排出すること又、余剰の有害なガス化燃料例えばメ
タノール蒸気等を外部に放出しないようにすることが燃
料電池の出力向上及び環境保全上好ましいことであるた
め該燃料タンクとしてのセパレータ13に次の構造を付
加することが望ましい。即ち該セパレータの一部に外気
と連通ずる開孔部4が設けられ、更に開孔部4には気体
燃料を吸着する層4lと該吸着された気体燃料を燃焼さ
せる層43及びガス分離N膜44とが設けられるもので
ある。より具体的には、第1図に示されるように燃料の
注入、挿入口である開孔部4に栓体40をねじ部46を
介して着脱自在に取りつけるとともに、該栓体40に線
孔42を設け更にその上に表面を例えば親水処理した多
孔質の樹脂またはグラスウールからなる吸着材層41、
該吸着材に吸着された例えばメタノールを燃焼させる例
えば白金、ルテニウム、パラジウム、スズ等の金属を担
体に担持した粉末が撥水性を有?る粒子で固定されて層
状に形成されたものである。
Next, in the present invention, solid fuel is injected into the fuel supply separator 13 and used while being vaporized. Since it is preferable in terms of improving the output of the fuel cell and protecting the environment to prevent excess harmful gasified fuel such as methanol vapor from being released to the outside, the following structure is added to the separator 13 as the fuel tank. This is desirable. That is, a part of the separator is provided with an opening 4 that communicates with the outside air, and the opening 4 is further provided with a layer 4l for adsorbing gaseous fuel, a layer 43 for burning the adsorbed gaseous fuel, and a gas separation N membrane. 44 are provided. More specifically, as shown in FIG. 1, a plug 40 is removably attached to the aperture 4, which is a fuel injection and insertion port, via a threaded portion 46, and a wire hole is attached to the plug 40. 42, and an adsorbent layer 41 made of porous resin or glass wool whose surface has been subjected to hydrophilic treatment, for example.
Does the powder in which a metal such as platinum, ruthenium, palladium, tin, etc. is supported on a carrier by burning methanol adsorbed on the adsorbent have water repellency? It is formed into a layered structure with fixed particles.

触媒層43、及びガス分離膜N44とが積層されている
ものである。燃料極21で発生したCO■及び余剰のメ
タノール蒸気は燃料注入口の栓40内に設けた細孔42
を介し”ζ吸着材層41に入り、メタノールは吸着材4
1に吸着され吸着材41の上部に設けた触媒層43で空
気と反応しCllz011 十一〇■→CO2+2 1
1.0の反応によりC(hと}1.0になる。そして、
1!20は吸着材4lに吸着され又C(hは燃料極で発
生したCO。とともにガス分離膜44、ガス分離膜の押
えであるメッシュ45を透過し大気に放出される。
A catalyst layer 43 and a gas separation membrane N44 are stacked. The CO generated at the fuel electrode 21 and excess methanol vapor are removed through the pore 42 provided in the plug 40 of the fuel injection port.
Methanol enters the adsorbent layer 41 through the
1 and reacts with air in the catalyst layer 43 provided on the top of the adsorbent 41.
By the reaction of 1.0, C(h and } becomes 1.0. And,
1!20 is adsorbed by the adsorbent 4l, and together with C (h is CO generated at the fuel electrode), it passes through the gas separation membrane 44 and the mesh 45 that holds the gas separation membrane, and is released into the atmosphere.

次に上記により構成された本発明に係る燃料電池の1具
体例における作動につい゛ζ説明する。
Next, the operation of one specific example of the fuel cell according to the present invention constructed as described above will be explained.

燃料注入開孔部4より燃料極側のセパレータl3内に固
形又はゲル状の燃料及び必要により水とを注入し適当に
減圧又は加熱すると、該燃料及び水はセパレータ13内
の飽和蒸気圧に達するまで蒸発しセパレータ内l3を満
し、拡散によってガス透過膜l4を蒸気の状態で透過し
燃料極21の触媒層20に至り、触媒層20において気
体燃料がメタノールであればメタノールガスと水が下記
の様に反応する。
Solid or gel fuel and, if necessary, water are injected into the separator l3 on the fuel electrode side from the fuel injection opening 4, and when the pressure is appropriately reduced or heated, the fuel and water reach the saturated vapor pressure in the separator 13. It evaporates to fill the inside of the separator l3, and by diffusion passes through the gas permeable membrane l4 in a vapor state and reaches the catalyst layer 20 of the fuel electrode 21. In the catalyst layer 20, if the gaseous fuel is methanol, methanol gas and water are mixed as shown below. react like.

CH30H +HzO →COz + 6 H ’″+
6e−反応により生じたH゛イオンは電解質層16を通
り、一方電子e一は燃料極2lのカーボンペーバ、セパ
レータ13、外部負荷24、セパレータ17、空気極2
2のカーボンペーパー、を通り空気極側の触媒層23に
移動し下記の様に反応する。
CH30H +HzO →COz + 6H '″+
H ions generated by the 6e reaction pass through the electrolyte layer 16, while electrons e pass through the carbon paver of the fuel electrode 2l, the separator 13, the external load 24, the separator 17, and the air electrode 2.
It passes through the carbon paper No. 2 and moves to the catalyst layer 23 on the air electrode side, where it reacts as described below.

3/20z +6 H” +6 6− −38zO空気
極で発生した8.0は空気流入孔l8、水排出孔19、
連通溝172より蒸気又は水滴となっ“C大気に放出さ
れる。
3/20z +6 H" +6 6- -38zO 8.0 generated at the air electrode is air inlet hole l8, water outlet hole 19,
It becomes steam or water droplets from the communication groove 172 and is released into the atmosphere.

本発明と従来技術とを比較してみると、従来例例えば特
開昭58−186170においては本発明と同様非流動
性の燃料を用いている点は同じであるが従来例では燃料
極と固形化した燃料の間に、アノライト又は燃料等の液
体が満されている為燃料は液?の状態で燃料極に供給さ
れる。この場合燃料極で発生したCO■ガスは燃料容器
内がアノライト等の液で満されている為燃料極表面に気
泡となって付着する為燃料の供給が阻害され゛ζしまう
欠点がある。然しなから、本発明においては、燃料が蒸
気となって拡散する為CO2の排出が行なわれ易くなり
燃料の供給速度が早く従来例に比べ濃度過電圧の低下が
少ない。
Comparing the present invention with the prior art, it is found that the prior art, for example, in JP-A-58-186170, uses a non-flowing fuel like the present invention, but in the prior art, the fuel electrode and solid Is the fuel a liquid because it is filled with a liquid such as anorite or fuel? is supplied to the fuel electrode in this condition. In this case, the CO gas generated at the fuel electrode adheres to the surface of the fuel electrode in the form of bubbles because the fuel container is filled with a liquid such as anolite, which has the disadvantage that the supply of fuel is obstructed. However, in the present invention, since the fuel diffuses as vapor, CO2 is easily discharged, the fuel supply speed is fast, and the concentration overvoltage decreases less than in the conventional example.

.さらに上記従来例においては燃料極で発生したCOt
の排出口をアノライト室上部に設けてあるが通常燃料電
池が作動ずると電池本体の温度が上昇する為アノライト
中のメタノール溶解度は減少し排出口からメタノールも
蒸気となって排出され有害であり実用に供しなかった。
.. Furthermore, in the conventional example above, COt generated at the fuel electrode
Normally, when the fuel cell is activated, the temperature of the cell body rises, so the solubility of methanol in the anolite decreases, and methanol is also emitted from the outlet as vapor, which is harmful and is not practical. It was not served.

又他の従来例特開昭58−35875、特開昭60−6
2064においてはこれを改良する為気液分離膜を用い
CO■ガスのみを排出する機構をアノライト室の一部に
設けているが、アノライト室内の温度が上昇するとアノ
ライト室内にメタノールが気化し、同室内にClhOH
(分子挺32)、とCO■(分子量、44)のガスが混
在することになり、?分離膜がCO■が通る膜であれば
メタノール蒸気も外部に洩れることになるので完全な対
策とは言えなかった。本発明は上述に示す様な構成とず
るごとでCOzのみを外部に排出することができ、メタ
ノール又はホルマリン等の劇薬が外部に洩れることがな
く安全性を確保することが可能である。
Other conventional examples: JP-A-58-35875, JP-A-60-6
In order to improve this, 2064 uses a gas-liquid separation membrane and installs a mechanism in a part of the anorite chamber to exhaust only CO gas, but when the temperature inside the anorite chamber rises, methanol vaporizes inside the anorite chamber, causing the same ClhOH indoors
(molecular weight, 32), and CO■ (molecular weight, 44) gas will be mixed, ? If the separation membrane is one that allows CO2 to pass through, methanol vapor will also leak to the outside, so this cannot be said to be a perfect countermeasure. The present invention can discharge only COz to the outside by using the above-described configuration and can ensure safety without leaking powerful chemicals such as methanol or formalin to the outside.

次に本発明における燃料電池の他の実施例につい′ζ第
6図を用いて説明する。
Next, another embodiment of the fuel cell according to the present invention will be described with reference to FIG. 6.

第6図は、第1図と同様の構造からなる単位燃料電池を
構成するものであるが、燃料極側のセパレータ13の構
造が異っている。即ぢ該燃料供給用セパレータl3がこ
れとは別個に設けられた固形燃料64が収納される燃料
タンク60と適宜の通路7lを介して接続されており、
該燃料タンク60から発生された気体燃料が該通路7l
を介し゜ζ該セパレータ13に供給されるように構成さ
れているものである。かかる具体例においては該燃料タ
ンク60内に注入された固形燃料64から蒸発した気化
燃料は通路7lを通って燃料供給用セパレータ13に導
入される。ごの場合、該セパレ?タ13は単なる気化状
燃料を燃料極に供給する機能を有するものであっ゛C、
好ましくは第2図に示されるような気体通過孔と各気体
通過孔をつなぐ連結溝を有する板状体を内蔵しているも
のである。本発明にあっては該通路71の適宜の場所に
気体燃料を加湿する手段67が設けられていることが好
ましく、それにより燃料極21に供給される気体燃料は
水分を含む加湿された状態の燃料69となる。該加温手
段は例えば適宜の水溜め68から水を供給される該通路
の一部を囲撓するナヤンハーご構成されているものであ
り該水溜め68には空気極22で発生した水(11■0
)を貯めておく{1が造ごあっても良い。このように{
14成ずることにより空気穫ご発生した水を外部に洩ず
ことな《燃料掻に入れることが出来る。更に、該燃1′
4タンク60には固形状燃料64?!:加熱する手段が
設けられていることが好ましく、その具体例としては前
述したような熱伝導仮5のようなものであっζも良く、
又第6図に示すような適宜の補助電源63と接続された
ヒーター73を用いるものであっても良い。又かかる該
加熱手段が、前記の例でも説明したように燃料電池の負
荷24に応じて電気的に加熱されるものであってもよい
。一力本具体例における燃料タンク60の燃料注入孔4
には第1図ご示されるセパレータl3の燃料注入孔に設
けられたものと同じような気体分離機構を設けることも
出来る。
FIG. 6 shows a unit fuel cell having the same structure as FIG. 1, but the structure of the separator 13 on the fuel electrode side is different. That is, the fuel supply separator l3 is connected to a fuel tank 60, which is provided separately and stores a solid fuel 64, via an appropriate passage 7l,
Gaseous fuel generated from the fuel tank 60 flows through the passage 7l.
It is configured to be supplied to the separator 13 via ゜ζ. In this specific example, the vaporized fuel evaporated from the solid fuel 64 injected into the fuel tank 60 is introduced into the fuel supply separator 13 through the passage 7l. If so, is the separates suitable for you? The tank 13 simply has the function of supplying vaporized fuel to the fuel electrode.
Preferably, it incorporates a plate-like body having gas passage holes and connection grooves connecting each gas passage hole as shown in FIG. In the present invention, it is preferable that a means 67 for humidifying the gaseous fuel is provided at an appropriate location in the passage 71, so that the gaseous fuel supplied to the fuel electrode 21 is in a humidified state containing water. Fuel becomes 69. The heating means is constituted by, for example, a nayanhar which surrounds a part of the passage to which water is supplied from a suitable water reservoir 68, and the water generated at the air electrode 22 (11 ■0
).{1 may be created. in this way{
14, the water generated during air harvesting can be put into the fuel tank without leaking to the outside. Furthermore, the combustion 1'
Solid fuel 64 in 4 tanks 60? ! : It is preferable that a means for heating is provided, and a specific example thereof is something like the heat conduction material 5 mentioned above.
Alternatively, a heater 73 connected to an appropriate auxiliary power source 63 as shown in FIG. 6 may be used. Further, the heating means may be electrically heated according to the load 24 of the fuel cell, as explained in the above example. Fuel injection hole 4 of fuel tank 60 in this specific example
It is also possible to provide a gas separation mechanism similar to that provided in the fuel injection hole of the separator l3 shown in FIG.

更に本具体例では該燃料供給用セパレータと連通ずる補
助燃焼槽66が該燃料タンク60に接続して設けられて
おり、該燃料供給用セパレー夕から排出された気体燃料
が該補助燃焼槽67に導かれて燃焼せしめられるように
構成され′ζいる.該補助燃焼橘は酸化触媒を満した層
で構成されたちのごあり、燃料極2lから排出される未
燃焼の気化燃料をかかる補助燃焼槽66で燃焼させここ
で発生した熱を該燃料タンク60内に設けたフィン65
により効率よく固形燃f464に伝達することが出来る
Furthermore, in this specific example, an auxiliary combustion tank 66 that communicates with the fuel supply separator is connected to the fuel tank 60, and the gaseous fuel discharged from the fuel supply separator is transferred to the auxiliary combustion tank 67. It is constructed so that it can be guided and burned. The auxiliary combustion chamber is composed of a layer filled with an oxidation catalyst, and the unburned vaporized fuel discharged from the fuel electrode 2L is combusted in the auxiliary combustion tank 66, and the heat generated here is transferred to the fuel tank 60. Fin 65 provided inside
This allows the solid fuel to be efficiently transmitted to the F464.

又該補助燃焼槽66に温度センサー7oを設け゛ζおき
、該センサーを適宜の”コントローラ62を介して燃料
タンク内のヒーター73を制1卸ずるようにしておけば
、該センナ−70により検出された補助燃焼槽G6の温
度によりコン1・ローラ62をON一叶F制御してヒー
ター73の温度を調整し固形燃料の蒸発量をコントロー
ルすることが出来る。
In addition, if a temperature sensor 7o is provided in the auxiliary combustion tank 66 and the sensor is configured to control the heater 73 in the fuel tank via an appropriate controller 62, the sensor 70 can detect the temperature. Based on the temperature of the auxiliary combustion tank G6, the controller 1/roller 62 is controlled to ON/F to adjust the temperature of the heater 73, thereby controlling the amount of evaporation of the solid fuel.

同様に該燃料電池の負荷24がその信号を該コントロー
ラ62に接続しておけば該コントローラ62の切替によ
ってヒーター73を直接負荷24にて制i1[1するこ
とも出来る。
Similarly, if the load 24 of the fuel cell connects its signal to the controller 62, the heater 73 can be directly controlled i1[1 by the load 24 by switching the controller 62.

第7図は、固形状態またはゲル状態にある燃料を化学的
手段により気体状態に変換1る例を示すものである。構
成を説明Jると、燃料極側セパレータ13内に触媒を但
持した多孔質の金属部材50を神入し、ごの金属部材5
0の一部が外気と導通又は遮断できる機能を有ずる′#
55を介して外気と接触することができると同時に、燃
料とも接触できる構造とすること゜乙燃科を触媒作用で
燃焼し゛ζ得た熱量を固形燃料に伝達し気体状態に変換
する。詳し《述べると、SUS製のプレート50の一部
にセラッミック層52を溶射により形成した多孔質体の
表面に白金又は白合一ルテニウム等の酸化触媒53を担
持した触媒付プレートと、燃料をいれたセパレータ13
に外気を導通ずるように開けられた穴54及び外気との
導通面積を制御する弁55とからなる。上記触媒付プレ
ートは触媒を担持した面が穴54と対向するよう設置さ
れる。
FIG. 7 shows an example of converting fuel in a solid or gel state into a gaseous state by chemical means. To explain the structure, a porous metal member 50 holding a catalyst is inserted into the fuel electrode side separator 13, and the metal member 5
0 has the function of being able to conduct or cut off the outside air'#
The structure is such that it can come into contact with the outside air through the fuel tube 55 and at the same time, it can also come into contact with the fuel. In detail, a ceramic layer 52 is formed on a part of a SUS plate 50 by thermal spraying, and a catalyst-equipped plate is prepared by supporting an oxidation catalyst 53 such as platinum or platinized ruthenium on the surface of a porous body, and a fuel is put in the plate. separator 13
It consists of a hole 54 opened to conduct outside air and a valve 55 that controls the area of communication with outside air. The catalyst-carrying plate is installed such that the surface carrying the catalyst faces the hole 54.

固形燃料の気化を促進する場合は、外気との通路面積を
広げるよう弁55を回転し、セパレータl3の燃料室内
に流入する空気量を増加させればよい。
In order to promote the vaporization of the solid fuel, the valve 55 may be rotated to widen the passage area with the outside air to increase the amount of air flowing into the fuel chamber of the separator l3.

なお、本発明は、上記各実施例のいわゆる酸性型燃料電
池に限定されるものではな《、アルカリ型燃料電池にも
適用できることはいうまでもない。
It should be noted that the present invention is not limited to the so-called acid fuel cells of the above embodiments, but can of course also be applied to alkaline fuel cells.

また、生石灰と水とを1昆ぜ発熱させてその熱で固形ま
たはゲル状燃料を気体状態に変換したり、あるいは酸化
第1鉄に空気を接触さセて発熱させ、この熱で上記燃料
を気体状態に変換してもよい。
In addition, quicklime and water can be combined to generate heat, and the heat can be used to convert solid or gel fuel into a gaseous state, or ferrous oxide can be brought into contact with air to generate heat, and the heat can be used to convert the above fuel. It may also be converted into a gaseous state.

〔効 果〕〔effect〕

本発明は上記した構成を有するから、液体燃料を用いた
場合のように、電解質層中の電解質が燃料中に流出する
ことがなく、従って燃料電池としての出力低下を回避出
来る。
Since the present invention has the above-described configuration, the electrolyte in the electrolyte layer does not leak into the fuel unlike when liquid fuel is used, and therefore, a decrease in output as a fuel cell can be avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第l図Aは本発明に係る燃料電池の1実施例を示す側部
断面図である。 第1図Bは第1図における燃料供給用セパレータの燃料
注入孔と栓部とを分離し゛ζ示した断面図である。 第2図は空気極側セパレータの構造を示す斜視図ごある
。 第3図は燃料極側セパレータ内に設けろれた熱伝導板の
配置の例を示−JUr面図ごある。 第4図及び第5図は固形燃料の形態の好ましい一例を示
す図である。 第6図は本発明に係る燃料電池の他の実施例を示す断面
図である。 第7図は固体燃料を気体燃料に変換する手段の例を示す
図である。 4・・・燃料注入孔、 訃・・熱伝導板、l3・・・燃
料極側セパレータ、 l4・・・気体透過膜、15・・・シール、l6・・・
電解質層、  l7・・・空気極側セパレータ、18・
・・空気孔、   l9・・・水排出孔、20. 23
・・・触媒層、 21. 22・・・燃料極、24・・
・負荷、   3o・・・プレート、3l・・・貫通孔
、  4o・・・栓体、41・・・吸着層、   42
・・・細孔、43・・・燃焼層、   44川ガス分離
層、45・・・メ・冫シュ、  46・・・ねじ部、5
0・・・プレート、 5l・・・スプリング状物体、 52・・・セラミック層、 53・・・触媒、   54・・・穴、55・・・弁、
     6o・・・燃料タンク、6l・・・基材、 
   62・・・コントローラ、63・・・補助電源、
 64・・・固形燃料、65・・・フィン、   66
・・・補助燃焼槽、67・・・加湿器、  68・・・
水溜、69・・・加湿された気体燃料、 70・・・温度センザー、 71. 72・・・通路、   73・・・ヒーター1
71・・・連通溝、  172, 173・・・溝部、
181・・・拡大開口部。
FIG. 1A is a side sectional view showing one embodiment of a fuel cell according to the present invention. FIG. 1B is a sectional view showing the fuel injection hole and plug portion of the fuel supply separator shown in FIG. 1 separated from each other. FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the air electrode side separator. FIG. 3 shows an example of the arrangement of heat conductive plates provided in the fuel electrode side separator, and is a JUr side view. FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams showing a preferred example of the form of solid fuel. FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the fuel cell according to the present invention. FIG. 7 is a diagram showing an example of means for converting solid fuel into gaseous fuel. 4...Fuel injection hole, butt...Heat conduction plate, l3...Fuel electrode side separator, l4...Gas permeable membrane, 15...Seal, l6...
Electrolyte layer, l7... air electrode side separator, 18...
...Air hole, l9...Water discharge hole, 20. 23
...Catalyst layer, 21. 22... Fuel electrode, 24...
・Load, 3o... plate, 3l... through hole, 4o... plug, 41... adsorption layer, 42
...Pore, 43...Combustion layer, 44 River gas separation layer, 45...Messhu, 46...Threaded part, 5
0... Plate, 5l... Spring-like object, 52... Ceramic layer, 53... Catalyst, 54... Hole, 55... Valve,
6o... fuel tank, 6l... base material,
62... Controller, 63... Auxiliary power supply,
64...solid fuel, 65...fin, 66
...Auxiliary combustion tank, 67...Humidifier, 68...
Water reservoir, 69... Humidified gaseous fuel, 70... Temperature sensor, 71. 72...Aisle, 73...Heater 1
71...Communication groove, 172, 173...Groove portion,
181... Enlarged opening.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、少くとも燃料極側の燃料供給用セパレータ、燃料極
、電解質層、空気極、空気極側のセパレータとから構成
される燃料電池であって、該燃料極側の燃料供給用セパ
レータにおいて、固形状態またはゲル状態にある燃料を
物理的または化学的手段により気体状態に変換し、これ
を燃料として使用することを特徴とする燃料電池。 2、固形又はゲル状の状態の燃料は液体あるいは気体燃
料を吸着材に吸着したものであることを特徴とする請求
項1記載の燃料電池。 3 該物理的手段は加熱手段又は減圧手段であることを
特徴とする請求項1記載の燃料電池。 4、該燃料供給用セパレータがこれとは別個に設けられ
た固形状燃料が収納される燃料タンクと適宜の通路を介
して接続されており、該燃料タンクから発生された気体
燃料が該通路を介して該セパレータに供給されるように
構成されていることを特徴とする請求項1記載の燃料電
池。
[Claims] 1. A fuel cell comprising at least a fuel supply separator on the fuel electrode side, a fuel electrode, an electrolyte layer, an air electrode, and a separator on the air electrode side, the fuel cell comprising at least a fuel supply separator on the fuel electrode side; A fuel cell characterized in that, in a supply separator, fuel in a solid or gel state is converted into a gaseous state by physical or chemical means, and this is used as a fuel. 2. The fuel cell according to claim 1, wherein the solid or gel-like fuel is liquid or gaseous fuel adsorbed on an adsorbent. 3. The fuel cell according to claim 1, wherein the physical means is a heating means or a pressure reducing means. 4. The fuel supply separator is connected to a separate fuel tank in which solid fuel is stored through an appropriate passage, and the gaseous fuel generated from the fuel tank is connected through the passage. 2. The fuel cell according to claim 1, wherein the fuel cell is configured to be supplied to the separator through the fuel cell.
JP1052952A 1989-03-07 1989-03-07 Fuel cell Pending JPH02234358A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1052952A JPH02234358A (en) 1989-03-07 1989-03-07 Fuel cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1052952A JPH02234358A (en) 1989-03-07 1989-03-07 Fuel cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02234358A true JPH02234358A (en) 1990-09-17

Family

ID=12929216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1052952A Pending JPH02234358A (en) 1989-03-07 1989-03-07 Fuel cell

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02234358A (en)

Cited By (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997050140A1 (en) * 1996-06-26 1997-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Direct methanol fuel cell (dmfc)
JP2002298874A (en) * 2001-04-02 2002-10-11 Kemitsukusu:Kk Separator for flat fuel cell and flat fuel cell
JP2003031240A (en) * 2001-07-12 2003-01-31 Kemitsukusu:Kk Small-sized solid polymer fuel cell and separator for fuel cell
JP2004235085A (en) * 2003-01-31 2004-08-19 Hitachi Maxell Ltd Fuel cell
JP2005026070A (en) * 2003-07-02 2005-01-27 Sony Corp Fuel cell
JP2005100886A (en) * 2003-09-26 2005-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fuel cell system and fuel supply method to fuel cell
WO2005040317A2 (en) * 2003-10-17 2005-05-06 The Gillette Company Fuel substance and associated cartridge for fuel cell
WO2006052243A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-18 Uop Llc Solid fuels for fuel cells
EP1668733A2 (en) * 2003-09-16 2006-06-14 The Gillette Company Enhanced fuel delivery for direct methanol fuel cells
EP1668731A2 (en) * 2003-09-16 2006-06-14 The Gillette Company Enhanced fuel delivery for direct methanol fuel cells
JP2006516063A (en) * 2003-01-15 2006-06-15 センダイン コーポレイション Fuel supply method for direct methanol fuel cell
WO2006085428A1 (en) * 2005-02-10 2006-08-17 Sony Corporation Electrochemical energy generator and its driving method
EP1705740A1 (en) * 2003-12-18 2006-09-27 Kurita Water Industries Ltd. Fuel for fuel cell, fuel cell and application thereof
JP2006332025A (en) * 2005-04-28 2006-12-07 Hitachi Ltd Fuel cell unit and electronic equipment
WO2007010815A1 (en) * 2005-07-15 2007-01-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel battery
JP2007506253A (en) * 2003-09-16 2007-03-15 ザ ジレット カンパニー Enhanced fuel supply for direct methanol fuel cells
WO2007029790A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel cartridge for fuel cell and fuel ceel using the same
JP2007149690A (en) * 2005-11-29 2007-06-14 Samsung Sdi Co Ltd Direct oxidation fuel cell
JP2007149689A (en) * 2005-11-29 2007-06-14 Samsung Sdi Co Ltd Direct oxidation fuel cell
WO2008007651A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Otsuka Chemical Co., Ltd. Hydrazine supply device, fuel cell system utilizing the same, vehicle carrying the fuel cell system, and method of supplying hydrazine
JP2008021579A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Kurita Water Ind Ltd Solid-shape methanol fuel cartridge for direct-methanol fuel battery, and direct-methanol fuel battery system
US7354461B2 (en) 2003-02-28 2008-04-08 Uop Llc Solid fuels for fuel cells
WO2008044682A1 (en) * 2006-10-11 2008-04-17 Kurita Water Industries Ltd. Direct methanol-type fuel battery system and portable electronic equipment
JP2008140595A (en) * 2006-11-30 2008-06-19 Casio Comput Co Ltd Fuel cartridge, fuel cell device, and electronic equipment
WO2008105272A1 (en) * 2007-02-28 2008-09-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel battery
WO2008123218A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Kurita Water Industries Ltd. Direct methanol fuel cell system using solid methanol, portable electronic apparatus using the same, and fuel cartridge for direct methanol fuel cell system
JP2008270150A (en) * 2007-03-29 2008-11-06 Kurita Water Ind Ltd Direct methanol fuel cell system using solid methanol, portable electronic apparatus using same, and fuel cartridge for direct methanol fuel cell system
WO2008149906A1 (en) * 2007-06-04 2008-12-11 Kurita Water Industries Ltd. Method for producing solid fuel for fuel cell, solid fuel for fuel cell, and fuel cell
US7510794B2 (en) * 2004-03-02 2009-03-31 Mti Microfuel Cells, Inc. Conformable fuel cell
WO2009040989A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel cell
WO2009041530A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Sony Corporation Fuel cell system, and electronic device
US7534510B2 (en) * 2004-09-03 2009-05-19 The Gillette Company Fuel compositions
WO2009097149A1 (en) * 2008-01-29 2009-08-06 Ardica Technologies, Inc. A fuel cell air exchange apparatus
JPWO2007110903A1 (en) * 2006-03-24 2009-08-06 富士通株式会社 Fuel cell cartridge and fuel cell
US7655335B2 (en) 2002-03-20 2010-02-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Air breathing direct methanol fuel cell pack
EP2528150A1 (en) * 2010-01-22 2012-11-28 Konica Minolta Holdings, Inc. Fuel cell system
JP2014041839A (en) * 2005-07-12 2014-03-06 Honeywell Internatl Inc Power generator shutoff valve
US9169976B2 (en) 2011-11-21 2015-10-27 Ardica Technologies, Inc. Method of manufacture of a metal hydride fuel supply

Cited By (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997050140A1 (en) * 1996-06-26 1997-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Direct methanol fuel cell (dmfc)
JP2002298874A (en) * 2001-04-02 2002-10-11 Kemitsukusu:Kk Separator for flat fuel cell and flat fuel cell
JP2003031240A (en) * 2001-07-12 2003-01-31 Kemitsukusu:Kk Small-sized solid polymer fuel cell and separator for fuel cell
US7655335B2 (en) 2002-03-20 2010-02-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Air breathing direct methanol fuel cell pack
JP2006516063A (en) * 2003-01-15 2006-06-15 センダイン コーポレイション Fuel supply method for direct methanol fuel cell
US7816057B2 (en) 2003-01-15 2010-10-19 Sendyne Corporation Fuel supply method for direct methanol fuel cell
JP2004235085A (en) * 2003-01-31 2004-08-19 Hitachi Maxell Ltd Fuel cell
US7354461B2 (en) 2003-02-28 2008-04-08 Uop Llc Solid fuels for fuel cells
JP2005026070A (en) * 2003-07-02 2005-01-27 Sony Corp Fuel cell
EP1668733A2 (en) * 2003-09-16 2006-06-14 The Gillette Company Enhanced fuel delivery for direct methanol fuel cells
JP2007506254A (en) * 2003-09-16 2007-03-15 ザ ジレット カンパニー Enhanced fuel supply for direct methanol fuel cells
EP1668731A2 (en) * 2003-09-16 2006-06-14 The Gillette Company Enhanced fuel delivery for direct methanol fuel cells
JP2007506253A (en) * 2003-09-16 2007-03-15 ザ ジレット カンパニー Enhanced fuel supply for direct methanol fuel cells
JP2007506251A (en) * 2003-09-16 2007-03-15 ザ ジレット カンパニー Enhanced fuel supply for direct methanol fuel cells
JP2005100886A (en) * 2003-09-26 2005-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fuel cell system and fuel supply method to fuel cell
US7255947B2 (en) * 2003-10-17 2007-08-14 The Gillette Company Fuel substance and associated cartridge for fuel cell
WO2005040317A3 (en) * 2003-10-17 2005-07-21 Gillette Co Fuel substance and associated cartridge for fuel cell
WO2005040317A2 (en) * 2003-10-17 2005-05-06 The Gillette Company Fuel substance and associated cartridge for fuel cell
JP2007508679A (en) * 2003-10-17 2007-04-05 ザ ジレット カンパニー Fuel materials and associated cartridges for fuel cells
EP1705740A1 (en) * 2003-12-18 2006-09-27 Kurita Water Industries Ltd. Fuel for fuel cell, fuel cell and application thereof
EP1705740A4 (en) * 2003-12-18 2009-02-25 Kurita Water Ind Ltd Fuel for fuel cell, fuel cell and application thereof
US7749625B2 (en) 2003-12-18 2010-07-06 Kurita Water Industries Ltd. Fuel for fuel cell, fuel cell and application thereof
US7510794B2 (en) * 2004-03-02 2009-03-31 Mti Microfuel Cells, Inc. Conformable fuel cell
US7989117B2 (en) 2004-09-03 2011-08-02 The Gillette Company Fuel compositions
US7534510B2 (en) * 2004-09-03 2009-05-19 The Gillette Company Fuel compositions
WO2006052243A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-18 Uop Llc Solid fuels for fuel cells
JP4696580B2 (en) * 2005-02-10 2011-06-08 ソニー株式会社 Electrochemical energy generating apparatus and method for driving the apparatus
WO2006085428A1 (en) * 2005-02-10 2006-08-17 Sony Corporation Electrochemical energy generator and its driving method
US7858254B2 (en) 2005-02-10 2010-12-28 Sony Corporation Electrochemical energy generating apparatus and method of driving the same
JP2006221948A (en) * 2005-02-10 2006-08-24 Sony Corp Electrochemical energy generation device and drive method of its device
JP2006332025A (en) * 2005-04-28 2006-12-07 Hitachi Ltd Fuel cell unit and electronic equipment
JP2014041839A (en) * 2005-07-12 2014-03-06 Honeywell Internatl Inc Power generator shutoff valve
WO2007010815A1 (en) * 2005-07-15 2007-01-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel battery
JPWO2007010815A1 (en) * 2005-07-15 2009-01-29 株式会社東芝 Fuel cell
WO2007029790A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel cartridge for fuel cell and fuel ceel using the same
JP4689584B2 (en) * 2005-11-29 2011-05-25 三星エスディアイ株式会社 Direct oxidation fuel cell
JP2007149689A (en) * 2005-11-29 2007-06-14 Samsung Sdi Co Ltd Direct oxidation fuel cell
JP2007149690A (en) * 2005-11-29 2007-06-14 Samsung Sdi Co Ltd Direct oxidation fuel cell
JPWO2007110903A1 (en) * 2006-03-24 2009-08-06 富士通株式会社 Fuel cell cartridge and fuel cell
WO2008007651A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Otsuka Chemical Co., Ltd. Hydrazine supply device, fuel cell system utilizing the same, vehicle carrying the fuel cell system, and method of supplying hydrazine
JP5249029B2 (en) * 2006-07-14 2013-07-31 大塚化学株式会社 Hydrazine supply device, fuel cell system using the same, vehicle equipped with the fuel cell system, and hydrazine supply method
JP2008021579A (en) * 2006-07-14 2008-01-31 Kurita Water Ind Ltd Solid-shape methanol fuel cartridge for direct-methanol fuel battery, and direct-methanol fuel battery system
WO2008044682A1 (en) * 2006-10-11 2008-04-17 Kurita Water Industries Ltd. Direct methanol-type fuel battery system and portable electronic equipment
JP2008140595A (en) * 2006-11-30 2008-06-19 Casio Comput Co Ltd Fuel cartridge, fuel cell device, and electronic equipment
WO2008105272A1 (en) * 2007-02-28 2008-09-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel battery
US20100092827A1 (en) * 2007-03-29 2010-04-15 Kurita Water Industries Ltd. Direct methanol fuel cell system using solid methanol, portable electronic device using same, and fuel cartridge for direct methanol fuel cell system
WO2008123218A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Kurita Water Industries Ltd. Direct methanol fuel cell system using solid methanol, portable electronic apparatus using the same, and fuel cartridge for direct methanol fuel cell system
JP2008270150A (en) * 2007-03-29 2008-11-06 Kurita Water Ind Ltd Direct methanol fuel cell system using solid methanol, portable electronic apparatus using same, and fuel cartridge for direct methanol fuel cell system
US8273502B2 (en) 2007-03-29 2012-09-25 Kurita Water Industries Ltd. Direct methanol fuel cell system using solid methanol, portable electronic device using same, and fuel cartridge for direct methanol fuel cell system
WO2008149906A1 (en) * 2007-06-04 2008-12-11 Kurita Water Industries Ltd. Method for producing solid fuel for fuel cell, solid fuel for fuel cell, and fuel cell
WO2009040989A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuel cell
WO2009041530A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Sony Corporation Fuel cell system, and electronic device
US8192890B2 (en) 2008-01-29 2012-06-05 Ardica Technologies, Inc. Fuel cell air exchange apparatus
WO2009097149A1 (en) * 2008-01-29 2009-08-06 Ardica Technologies, Inc. A fuel cell air exchange apparatus
EP2528150A1 (en) * 2010-01-22 2012-11-28 Konica Minolta Holdings, Inc. Fuel cell system
EP2528150A4 (en) * 2010-01-22 2013-10-23 Konica Minolta Holdings Inc Fuel cell system
US9169976B2 (en) 2011-11-21 2015-10-27 Ardica Technologies, Inc. Method of manufacture of a metal hydride fuel supply

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02234358A (en) Fuel cell
US5759712A (en) Surface replica fuel cell for micro fuel cell electrical power pack
JP6325698B2 (en) Proton exchange membrane fuel cell
JP4233208B2 (en) Fuel cell
US6432566B1 (en) Direct antifreeze cooled fuel cell power plant
US6451466B1 (en) Functional integration of multiple components for a fuel cell power plant
JP5133252B2 (en) Fuel cell stack
CN101276915B (en) Direct methanol type fuel cell
US6416892B1 (en) Interdigitated enthally exchange device for a fuel cell power plant
WO2001020701A1 (en) Fine pore enthalpy exchange barrier for a fuel cell power plant
US6706429B1 (en) Catalytic humidifier and heater, primarily for humidification of the oxidant stream for a fuel cell
US7338727B2 (en) Method of operating a fuel cell to provide a heated and humidified oxidant
US20090004521A1 (en) Alkaline fuel cell
US6605378B2 (en) Functional integration of multiple components for a fuel cell power plant
JP2008159519A (en) Fuel cell
US7744070B2 (en) External gas humidifier for fuel cell
KR100952023B1 (en) Fuel cell stack humidification apparatus
US20100099005A1 (en) Vapor fed direct hydrocarbon alkaline fuel cells
ITMI20010459A1 (en) METHODS FOR THE OPERATION OF FUEL CELLS SUPPLIED WITH GAS CONTAINING HYDROGEN CARBON MONOXIDE AND DEVICES
JP2007323813A (en) Solid polymer electrolyte fuel cell system
JP2006344517A (en) Manufacturing method of fuel cell
JP3706462B2 (en) Polymer electrolyte fuel cell
US20050074640A1 (en) Fuel cell system and operation method thereof
US20070184329A1 (en) Liquid feed fuel cell with orientation-independent fuel delivery capability
JPH09283154A (en) Electrode for solid high molecular fuel cell