JPH02312164A - 燃料電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、燃Ｆｌ−電池の構造に係わり、特に通常の乾
電池と互換性を有する円筒形状の燃料電池に関するもの
である。

従来技術、および発明が解決しようとする課題近時、電
気製品のコードレス化が進んでおり、それに伴ってより
ｉｆ１％　ｆＩ　ｆｉの超小型電源が求められている。

ランニングコス１〜が低く且つ充電を必要としない燃料
電池が、この目的に合致するものとして注目されている
。なお、燃料゛電池とは周知の如く、電池活物質として
、正極に酸素または空気を、負極に水素、メタノール、
炭化水素などを用い、これらの反応物を外部から補給し
、生成物（ＨＯ，ＧＯ□など）を逐次外部に除去して連
続的に長く使い得るようになした気体電池の一種である
。そしてこの燃料電池は、電解質の種類によって、アル
カリ水溶液型、リン酸水溶液型、囚体重解質型などに分
類される。

しかるに、現在開発中の燃料電池は、大電力発電用の大
規模かつ複雑なものであって、未だ超小型燃料電池は存
在しない。その理由は、超小型燃料電池にあっては、ポ
ンプ、ファン等を用いずに燃料空気の供給、生成物の排
出を行う必要があり、そのため、必要な性能が得られな
い、劣化が激しいという問題があるからである。

燃料電池においては、特に空気極で生じる生成水の排出
を速やかに行う必要がある。そして、空気極に対する空
気の供給、生成水の積出を円滑に行うには、外気との接
触面積を多くするのが最良であることが知られている。

これを実現するためには同体積で空気極の表面積を最大
にできる円筒形構造を採用するのが有効であり、該構造
を採用した燃料電池が特開昭５７−１７７６６７２号公
報、特１ｍ昭５８−１７６８７６号公報、特開昭５８−
１７６８７７号公報に開示されている。しかしながら、
該公報に開示されたものはいずれも単セル式であって、
出力電圧は０．４Ｖ程度しかなく、現状の乾電池どの互
換性はない。

課題を解決するための１段およびその作用本発明は、か
かる技術背景の下に創案されたものであり、高性能かつ
超小型の燃料電池を得ることをその１」的とする。

この目的は、燃料極、イオン導電性膜および空気極から
なる電池組立体を円筒殻状に構成し、該電池組立体で包
囲される中央空間部内に固形燃料を配置して成る燃料電
池であって、円筒殻状の電池組立体を円周方向または軸
線方向で複数個に分割し、分割された各電池組立体相互
間に絶縁体を介在させ、各電池組立体毎に、空気極に対
して内側に位置するｍ料極と固形燃料との間に通気性を
有する集電壁を設けるとともに、空気極の外側に通気性
を有する外皮集電壁を設（」、前記２種類の集電壁およ
び電池組立体で構成される各単位電池間で集電壁相互を
直列または並列に接続し、？Ｘ２数個の単位電池を一体
に組み合わ往て単一の電池になした燃料電池を提供Ｊる
ことによって達成される。

燃料電池の中央空間内に配置された固形燃料（例えば、
固形メタノール）から成分ガスが自然蒸発して内側の集
電壁を通過し燃料極に達すると、該ガスは燃料極の触媒
によって分解される。分解によって生じた電子ｅ−は燃
料極から集電壁、負極端子を経て外部負荷に到り、同じ
く分解によって生じた陽子はイオン１！電性膜を経て空
気極に達する。空気極では、外皮集電壁を通じて導かれ
た空気中の酸素と、陽子と、電子どの相互作用によって
ｌｌ　　Ｏ，ＣＯ２＜Ｚどの生成物が生じる。この生成
物は外皮集電壁を通過して逐次外部に除去される。固形
メタノール燃料を用いた場合の反応式は以下のとおりで
ある。

■　燃料極における反応： ＣＨ０ｆ−１＋ＨＯ−＋ＣＯ２＋６Ｎ”　＋６ｅ−■　
空気極における反応： 所定時間の使用によって固形燃料は消耗し、燃料電池の
出力が低下する。そのため、適宜燃料の補給を行う必要
がある。

実施例 以下、第１図ないし第５図に示された実施例について説
明づる。

第１図に示された燃料°電池１０は４レル式であって１
．６Ｖ　（０，４ＶＸ４ｔル＝１．６Ｖ）　の出力が得
られ、現状の乾電池と同等の出力電圧を得ることができ
る。、燃料電池１ｏは、カーボン紙に白金触媒を担持さ
せて成る８四つの燃料極４４゜空気極４６を備え、これ
らは断面はぼ１／４円弧状に形成されるとともに円筒状
に組合されたカーボン製燃料極集電仮４２および空気極
集電板４７によってイれぞれ内、外方から挟持されてい
る。

固形メタノール製の燃料３９は負極端子３４の円Ｗｉ壁
３７内に収納されている。空気極４６ど面接触する空気
極集電板４７から引き出されたリード線５３は、座金２
９を介して正極端子３１に導電接続されている。

燃料電池１０の詳細構造は以下のとおりである。

■　燃料電池１０の骨格構造体（または基枠構透体）と
して、表面テフロン処理されたステンレス鋼製の燃料極
ホルダ１１が使用されている。この燃料極ホルダ１１は
全体として円筒形かご状体になされ、両端の環状枠１２
．１３と、等間隔配置関係でこれらを一体に連結する相
互に平行なる４本の支柱枠１４どで形成され、各部材で
区画される四つの窓１５を有している。燃料極ホルダ１
１の外表面には、その全長に亙って各支柱枠１４の外面
に沿う態様で軸線方向の４条の溝が形成されており、多
溝にそれぞれ細長い絶縁板１８が嵌入固定されて突条片
となっている。基端側（以下、下端側と称する）の環状
枠１２は、長穴形状の後記リード線挿通用貫通孔１６を
有する他、内周面に１条の内面周溝１７を有している。

■　４本の絶縁板１８で区画される燃料極ホルダ外表面
の四つの領域に、それぞれ高面１／４円弧形状の表面テ
フロン処理された四つのステンレス鋼製空気極ホルダ１
９が枠構造体どして宛てがわれる。空気極ホルダ１９は
、一対の弧状枠２０と一対の支柱枠２３から成り、窓２
４を有する長方形の枠部材である。弧状枠２０は、鍔２
２を有する段差形状体になされている。ぞして、四つの
空気極ホルダ１９のうちの一つには、前記燃料極ホルダ
１１の反基端側（以下、上端側と称する）環状枠１３に
宛てがわれる側の弧状枠２０の段差部に後記リード線挿
通用貫通孔２１が形成されている。なお、いずれの弧状
枠２０も燃料極ホルダ１１の両端面を覆うがごとき態様
で環状枠１２゜１３に隣接する。

■　燃料極ホルダ１１と各空気極ホルダ１９の間には、
内側から順に、■多数の通気孔４３を有するカーボン製
燃料極東電板４２．０力−ボン紙に金属触媒を担持ざ往
て成る燃料極４４と、同じくカーボン紙に金属触媒を担
持させて成る空気極４６どの間にイオン導電性樹脂膜４
５を挟み込んで一体にｖｉ層させたル集合体、およびＯ
外表面が段差状になされている他は燃料極東電板４２と
同様な形状であり多数の通気孔４８を有するカーボン製
空気極集電板４７が、積層状態で挟み込まれて保持され
る。これらの被挟持体は、燃料極ホルダ１１の表面に突
出する絶縁板１８によって隣接する被挟持体から電気的
に離隔されることに留意すべきである。

■　燃料極ホルダ１１および空気極ホルダ１９の上端側
では、環状枠１３ど弧状枠２０の間に硬質樹脂製円板２
５が介装保持されている。円板２５は、その周辺部より
も中央部が厚内になされており、中央位置に螺子穴２６
を有する他、ステンレン鋼製係止ビン４９．５０を受は
入れる係止孔２７、２８　（ｉｍｌ＞者はｎ通孔である
）を有している。

■　四つの空気極ホルダ１９を円筒状に束ねるがごとき
態様で上端開開２２の外面に沿ってゴムの如き弾性に富
む材料で形成された保持用オーリング５４が外■され、
該オーリング５４および弧状枠２ｏを外側から被って表
面テフロン処理されたステンレス鋼製の皿形カバー３０
が装着されている。このカバー３０は、空気極ホルダ１
９、四枚の空気極東電板４７、および後記負極端子３４
どともに燃料電池１ｏの外殻を構成する。

■　その表面にＣｒメッキが施された真鍮製正極端子３
１は、鍔状の頭ｍ３２ど、主用部分よりも細径の螺子部
３３どを有している。正極端子３１は、カバー３０の中
火開口を貫通するとともに、その螺子部３３が銅製座金
２９の中央間口を貫通して円板２５の螺子穴２６に螺入
されている。この螺入関係で、カバー３０が燃料極ホル
ダ１１および空気極ボルダ１９に対して一体的に固定さ
れる。なお、座金２９は、円板２５の係止孔２７に対す
る係止ビン４９の嵌入関係により円板２５に固定されて
いる。また、円板２５は、係止孔２８を貫通して燃料極
ホルダ１１の環状枠１２に嵌入する複数本の係止ビン５
０により、螺子穴２６内に正極端子３１を螺入する際に
おける自身の回転を阻止される。

■　負極端子３４は、表面Ｃｒメッキ処理されたＡ１合
金製であって、基部周壁３６を有し皿形になされた円形
基板３５と、該円形電板３５の上面中央に立設された相
対的に良い円筒壁３８から成っている。この円筒壁３８
の内部には燃料３９（固形メタノール）が収納されてい
る。負極端子３４は、その円筒壁３８を燃料極ホルダ１
１の内部に差し込まれ、円筒壁３８の基端に近い外周面
に形成された係止用周溝４０に嵌着されたステンレス鋼
製環状係止スプリング４１と、燃料極ホルダ１１の内面
周溝１７との係止関係により燃料極ホルダ１１に着脱可
能に保持される。また、その外面に滑り止め用凹凸が形
成された基部周壁３６で被われた空所に位置して先のオ
ーリング５４と同様に四つの空気極ボルダ１９を円筒状
に束ねるがごとき態様で下端側間２２の外面に沿ってゴ
ムの如き弾性に富む材料で形成された保持用オーリング
５５が外嵌されている。

■　前記四つの補集合体は、それぞれ単一電池であるが
、これらはリード線５１によって直列に接続される。こ
の接ＶｃＩＩＩ係が第５図に示されている。第５図によ
ると、四つの補集合体の燃料４Ｎ！４４ど空気極４６ど
がリード線５１をもって相互に直列接続されている。こ
のリードｉ！５１は、実際には燃料極集電板４２と空気
極集電板４７とに接続されており、その配線は、円板２
５に形成された複数の貫通孔、および円板２５とカバー
３０との間に存在する空隙を経て行われる（第２図）。

また、第５図によると、ｉ集合体の一つの燃料極４４が
リード線５２を介して負極端子３４に導電接続され、前
記一つの燃料極４４に隣接する一つの空気Ｊ４！４６が
リード線５３を介して正極端子３１に接続されている。

このリード線５２．５３は、実際には燃料極集電板４２
ど空気極集電板４７とに接続されており（第２図）、リ
ード線５２は、燃料極ホルダ１１の環状枠１２に形成さ
れた貫通孔１６を経て係止スプリング４１に半田接合さ
れ、リード線５３は、円板２５ど空気極ホルダ１９の門
の空隙を経て座金２９に半田接合されている。

本実施例の燃料電池１０は前記のように構成されており
、該燃料電池１０は以下のようにして使用され、その出
力が正極端子３１と負極端子３４から取り出される。

燃料ホルダーとしての負極端子３４の円筒壁３８内に燃
料３９（固形メタノール）を充填し、燃料極ホルダ１１
内に嵌入すると、前記項目■で述べた係止関係によって
負極端子３４が固定される。

燃料３９からは、メタノールガスが自然に蒸発し、該ガ
スが燃料極４４に供給される。燃料極４４に担持された
触媒によってメタノールガスは分解される。この分解に
よって生じた電子ｅ−はリード線、負極端子３４を介し
て外部負荷に到り、陽子Ｈ＋は、イオン導電性樹脂膜４
５を経て空気極４６に達する。空気極４６では、空気中
の酸素、陽子Ｈ＋および電子ｅ−の相互作用によって水
１−１□０が生じる。このようにして連続的な発電が行
われる。

燃料３９が消費されると燃料電池１０の出力が低下する
ため、その補給を行う必要がある。補給は、負極端子３
４のｕ部局壁３６の外周に形成された滑り止め用凹凸３
７部分を指で押さえて負極端子３４を引き抜き、円筒壁
３８内の燃料滓（かす）を掻き出し、新たな燃料３９を
円筒壁３８内に充填することによって行われる。

次に、第６図ないし第２６図に示される他の実施例につ
いて説明する（図中、先の実施例における引用符号と同
一の符号を付した部分については、その機能、構造が先
の実施例のそれと同等であるため説明を省略する）。

第６図ないし第９図について：前記負極端子３４の変形
例である。負極端子１３４と円筒形の燃料収納筒１３８
とを嵌合結合するようになっている。負極端子１３４の
材質は負極端子３４のそれと同じであり、該負極端子１
３４は、円形基板１３５と、これに立；脅された円筒基
壁１３６から成る。燃料収納筒１３８（ま、一端が閉じ
た右底体であり、底壁側の周壁外径が開放側の外径より
も小さくなされ、該小径部外周に突条１４０が一体に形
成されている。燃料収納筒１３８の小径部１３９は負極
端子１３４の円筒基壁１３６内に嵌入し得る外径であり
、その嵌合を行うと、突条１４０が円筒基壁１３６の内
面周溝１３７に係合する。

負ＩｒｆＡＧ子１３４に対して燃料収納筒１３８が結合
された状態で、その組み合わせ体は先の負極端子３４と
同様に使用される。燃料収納筒１３８の材質どしては、
樹脂、金属、紙等任意のものを板状休（シート状体）、
網目状体または通気性のある多孔質体として使用するこ
とができる。第８図、第９図には負極端子１３４と燃料
極集電板４２の導電接続関係が示されており、この接続
圓係は第一実施例におけるそれと同じである。本実施例
の場合、燃料収納筒１３８は使い捨てカートリッジどし
てこれを使用することができる。

第１０図について：第６図ないし第９図図示例の変形例
である。燃料収納筒１３８Ａの底壁中火に小開口１４１
が形成されており、該小面口１４１を負極端子１３４Ａ
の円形塞板１３５Ａに形成された螺子孔１４３に合致さ
せ、小面口１４１を貫通させた螺子１４２を螺子孔１４
３に螺入させて、負極端子１３４Ａに対して燃料収納筒
１３８Δを結合、固定する点で先の例と相違する。

第１１図についで：導電接続構造の変形例である。負極
端子１３４Ｂの円形基板１３５Ｂ上面に環状壁１４４が
一体に突設されてＪ３す、該環状壁１４４は導電接続用
の雄型接続端子として使用される。また、燃料極ホルダ
１１１における環状枠１１２の下面側に環状渦１４５が
形成され、該環状渦１４５内に導電接続用の雌型接続端
子として使用される屈曲形状の金属製板ばね体１４６が
配設され燃料極集電板４２に結線されている。したがっ
て、環状壁１４４を環状渦１４５内に押し込むと、環状
壁１４４と板ばね体１４６とが係合して、燃料極ホルダ
１１１に対して負極端子１３４Ｂが結合されるとともに
、負極端子１３４Ｂと燃料極東電板４２との）４電接続
が行われる。

第１２図ないし第１６図について：導電接続構造の他の
変形例である。負極端子１３４Ｃの円形基板１３５Ｃは
、その上面に円形導電台゛属板１４７Ｃを介して燃料収
納ｔｉ１３８Ｇを一体に担持している。これら三つの部
材の詳細は第１３図ないし第１５図に示されている。円
形基板１３５Ｃの相対的に厚肉になされた中央部には相
互に間隔を置いて一対の螺子孔１３５ａが形成されてお
り、該螺子孔１３５ａに対り゛る一対の雄螺子１３５ｄ
の螺入関係をもって、金属板１４７Ｃおよびカップ形状
の燃料収納筒１３８Ｃが円形基板１３５Ｃに固定される
。金属板１４７Ｃは、真鍮、燐青銅等の金属で形成され
たプレス成形品であって、その表面にクロム・メッキ処
理が施されており、締着用の雄螺子１３５ｄにより円形
基板１３５Ｃとの良好な導電接続関係が確保される。ま
た、金属板１４７Ｃは、その周辺部分に相互に等間隔で
切り起こし形状の四つの断面ｖ字状係合子１４７を一体
に有するどともに、中央部位に先の螺子孔１３５ａに対
応する一対の螺子挿通用小間口１３５ｂを有している。

なお、図中Ｓはスリットを示す。一方、燃料極ホルダ１
１１Ｃにおける環状枠１１２Ｃの下面に導電接続関係た
る円環板１４８が一体に接合されている。円環板１４８
の内周辺部には、等間隔で四つの切り火き１４９が形成
され、該切り欠き１４９に対応して環状枠１１２Ｃの下
端内周辺部に四つの凹所が形成されている。

四つの切り火き１４９は先の四つの係合子１４７に対応
する。負極端子１３４Ｃと燃料極ホルダ１１１Ｃの結合
は、燃料収納筒１３８Ｃを燃料極ホルダ１１１Ｃの内部
に袢入しく第１２図矢印へ参照）、各切り欠き１４９内
に係合子１４７を差し入れ、次いで負極端子１３４Ｃを
右ねじ方向（第１２図矢印Ｂ参照）に回転させることに
よって行われる。この回転により、弾発性の係合子１４
７が円環板１４８の傾斜面になされた切り欠き部側辺１
４８ｂに沿って円滑に誘導され、円環板１４８の上面に
形成された錠止位品決め用の凹み１４８ａＣ１！ｌ脱可
能に錠止係合する。この係合に到る過程は、第１６図に
二点ｍｍで示された係合子１４７の動きで理解されよう
（第１６図における矢印△、Ｂは第１２図における矢印
Ａ、Ｂにそれぞれ対応する）。

第１７図、第１８図について：それぞれ燃料収納筒１３
８の変形例である。燃料収納筒１３８Ｄは、上、下端部
が■１成されるとともに、土壁および大径部周壁の全体
に多数の通気用小開口１５０が形成されている。燃料収
納筒１３８Ｆの形状は燃料収納筒１３８のそれとほぼ同
じであるが、大径部周壁に複数の通気用小間口１５１が
形成されている点で相違する。

第１９図、第２０図について：前記各実施例では、燃料
収納筒に収納される燃料の長１１１１保存対策がなされ
ていない。この燃料を長期保存するためには、燃料収納
筒全体を非通気性材料で形成されたシート（ｗＪ膜）で
包装する必要がある。包装シートは、これを使用直前に
取り除けばよいが、その作業は面倒である。本実施例は
、人手による包装シートの取り除き作業を不要とした例
である。

円板状負極端子１３４Ｆの上面に固定された固形燃料３
９が包装シー１〜１５２で包まれている。一方、燃料極
ホルダ１１１Ｆ側の上部内側に四枚の刃が１字型に組み
合わされた形状の切断刃１５３を設けである。そのため
、燃料極ホルダ１１１Ｆ内に燃料３９を差し込むと、包
装シー１−１５２の頂面が第１５図において破線で指示
するように破られる。一方、燃料極ホルダ１１１Ｆ側の
上部内側に四枚の刃が十字型に組み合わされた形状の切
断刃１５３を設けである。そのため、燃料極ホルダ１１
１Ｆ内に燃料収納筒１３８Ｆ！差し込むと、包装シート
１５２の頂面が第１９図において鎖線で指示するように
破られる。

第２１図、第２２図について：第１９図、第２０図図示
例の変形例である。燃料極ホルダ１１１Ｇの下端部内周
面に多数の切断刃１５４が突設されている点が前例と相
違している。燃料極ホルダ１１１Ｇ内に燃料３９を差し
込むと、包装シート１５２が頂部から下端部に亙って切
り裂かれる（第２１図のｍ線参照）。

第２３図、第２４図について二円板状負極端子１３４１
−１の上面に固定された固形燃料３９が包装シート１５
２Ｈで包まれている。包装シート１５２Ｈは、そのＩ内
面に近りＩｉ！質材製環状鍔１５５を一体に右する。そ
のため、燃料極ホルダ１１１　Ｈ内に燃料３９を差し込
むと、燃料極ホルダ１１１Ｈの下端部に環状鍔１５・５
が引つｕトかって円板状負極端子１３４Ｈに対して相対
的に押し下げられ、その結果、包装シート１５２Ｈが破
られる（第２４図参照）。

第２５図について：第１９図、第２０図図示例の変形例
である。この例では、円板状負！４！端子１３４１の上
面に切断刃１５３と同様の切断刃１５６が一体に突設さ
れている。そのため、包装シー）−１５２１で覆われた
燃料３９を負極端子１３４１上に載置して押し下げ固定
すると燃料３９の下端面を覆う包装シー［・１５２Ｉが
切断刃１５６によって破られる。さらに、負極端子１３
４１上に固定された燃料３９を燃料極ホルダ１１１Ｆ内
に差し込むと、包装シート１５２Ｉの」−面が切断刃１
５３によって破られる。

第２６図、第２７図について：第２４図参照例の変形例
である。円板状負極端子１３４Ｊの上面にビン１５７が
、燃料極ホルダ１１１Ｊの頂部内側にビン１５８がそれ
ぞれ突設されている。これらのビン１５７．１５８は、
前記切断刃１５６゜１５３の代替部材であり、包装シー
ト・１５２　Ｊの上面および下面をｍｎ内に押し込むｔ
ａ屯を右Ｊる。

そのため、予め包装シート１５２Ｊの１１回りにミシン
目のような破断容易部１５９を与えてお番プば、第２７
図のように組み立てたときに、該破断容易部１５９で包
装シート１５２Ｊが裂かれる。

第２８図、第２９図について：負極端子１３４にの円形
基板１３５Ｋに燃料収納筒１３８Ｋ（周囲に四つの窓１
６１を有する）が一体に突設され、該燃料収納筒１３８
にの上端開放部内周面に多数の切断刃１６０を一体に有
する。そのため、燃料収納筒１３８に内に包装シーｔ−
１５２Ｋで包まれた燃料３９を装入すると、切断刃１６
０によって包装シート１５２　Ｋが引き裂かれる。なお
、斯かる切断刃を、第６図ないし第９図に示された燃料
収納筒１３８およびその変形例である他の燃料収納筒の
開口端内周面に設けてもよい。

第３０図について：前記各実施例では電池組立体が円周
方向で複数個に分割されているが、ここに示された燃料
電池２１０では、電池組立体が軸線方向で四個に分割さ
れている。各電池組立体は、内側に位置する外面截頭円
錐面形状のカーボン製燃料極東電１２４２と、その外周
面に嵌装された截頭円錐面形状の掻集合体環２４４と、
外側に位置し極東合体１１２４４の外周面を覆う内面截
頭円錐面形状のカーボン製空気極集電ｒＭ２４７とで構
成されている。各集電環２４２．２４７はその全周に亙
って多数の口過通気孔２４３．２４８を有する。また、
極東合体環２４４は、先の実施例と同様に、カーボン紙
に金属触媒を担持させて成る燃料極ど、同じくカーボン
紙に金属触媒を担持させて成る空気極との間にイオン導
電性別ｆｉＦＩを挟み込んで一体にｖ４層させた構造体
である。そして、留意すべきは、四段重ねの各電池組立
体が、隣接体相互間で燃料極集電環２４２ど空気極集電
環２４７どを一体物として形成することにより直列接続
関係になされていることである。四つの燃料極集電環２
４２で画成される円筒形の中央空間部には、表面Ｃｒメ
ッキ処理されたＡ１合金製負極端子２３４に担持された
固形燃料が先の実施例の場合と同様に装入される。最上
段の空気極集電環２４７には、電池の上面を被って表面
テフロン処理されたステンレスＥｊｌｔＪカバー２３０
が接触し、該カバー２３０に表面Ｃｒメッキ処理された
真鍮製正極端子２３１が付されている。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、燃料極、イオン導電性
膜および空気極から成る電池組立体を円筒殻状に構成し
、該電池組立体で包囲される中央空間部内に固形燃料を
配置して成る燃料電池であって、円ｆ５殻状の電池組立
体を円周方向または軸線方向で複数個に分割し、分割さ
れた各電池組立体相互間に絶縁体を介在させ、各電池組
立体毎に、空気極に対して内側に位置する燃料極ど固形
燃料との間に通気性を有する集電壁を設けるとともに、
空気極の外側に通気性を有する外皮集電壁を設け、前記
２種類の集電壁および電池組立体で構成される各単位電
池間で集電壁相互を直列または並列に接続し、複数個の
単位電池を一体に組み合わせて単一の電池になした燃料
電池が提案された。

本発明の燃料電池では、複数個の電池組立体を円筒殻状
に組み合わせ、中央空間部内に固形燃料を配置したため
、燃料極および空気極の表面積を最大限に確保しつつ十
分な小型化をみ１り得る。また、複数個の電池組立体を
直列または並列に接続することができ、直列接続の場合
には通常の乾電池と互換性のある起電力を（与ることが
可能であり、実用価値が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる４セル式燃料電池の
正面図、第２図はその縦断面図、第３図は第２図にお番
プる■−■線断面図、第４図は前記燃Ｆｌ電池の要部分
解斜視図、第５図は前記４セル式燃料電池の直列配線態
様を示す概念的横断面図、第６図は変形例に係わる燃料
電池の負極端子と燃料収納筒を示す斜視図、第７図はそ
の断面図、第８図は第６図図示の負極端子ど燃料極ホル
ダ下部を示す要部断面図、第９図は第８図に示した両部
材の嵌合形態を示す要部断面図、第１０図は他の例を示
す第７図と同様な図、第１１図は他の例を示す第８図と
同様な図、第１２図は更に他の例に係わる負極端子と燃
料極ホルダ下部を示す斜視図、第１３図は負極端子と燃
料収納筒どの組合わせ関係を判り易く示す分解斜視図、
第１４図は第１３図に示された円形金属板の平面図、第
１５図はそのｘｖ−ｘｖＦＡ矢印図、第１６図はＩｎ状
枠に対する負極端子内彫り板の係止固定関係を説明する
ための断面図、第１７図、第１８図はそれ・でれ第７図
図示の燃料収納筒の変形例を示す断面図、第１９図は他
の実施例に係わる包装された固形燃料を担持する負極端
子を示す斜視図、第２０図は該負極端子と変形例どして
の燃料極ホルダを示す断面図、第２１図は第２２図との
関連で示す第１９図と同一の負極端子を示す斜視図、第
２２図は該負極端子と他の変形例としての燃料極ホルダ
を示す断面図、第２３図は更に他の変形例に係わる第２
０図、第２２図と同様な図、第２４図は第２３図図示の
負極端子を燃料極ホルダ内に挿入することにより固形燃
料を包む包装シートが破れた状態を示す図、第２５図は
その他の実施例に係わる負極端子と包装された固形燃料
と燃料極ホルダとを示す断面図、第２６図は第２５図図
示例の変形例に係わる断面図、第２７図は第２６図に示
す３つの部材を結合した状態を示す断面図、第２８図は
他の変形例に係わる負極端子と包装された固形燃料を示
す斜視図、第２９図は該負極端子と固形燃料および燃料
極ホルダとを示す断面図、第３０図はその電池組立体が
軸線方向で四個に分割された燃料電池を示す一部欠赦正
面図である。 １０・・・燃料電池、１１・・・燃料極ホルダ、１２・
−・環状枠、１３・・・環状枠、１４・・・支柱枠、１
５・・・窓、１６・・・貫通孔、１７・・・内面周溝、
１８・・・絶縁板、１９・・・空気極ホルダ、２０・・
・弧状枠、２１・・・貫通孔、２２・・・鍔、２３・・
・支柱枠、２４・・・窓、２５・・・円板、２６・・・
螺子孔、２７・・・係止孔、２８・・・係止孔、２９・
・・座金、３０・・・カバー、３１・・・正極端子、３
２・・・頭部、３３・・・螺子部、３４・・・負極端子
、３５・・・円形基板、３６・・・基部周壁、３７・・
・滑り止め用凹凸、３８・・・円筒壁、３９・・・燃料
、４０・・・係止用周溝、４１・・・環状係止スプリン
グ、４２・・・燃料極集電板、４３・・・通気孔、４４
・・・燃料極、４５・・・イオン導電性樹脂膜、４６・
・・空気極、４７・・・空気極集電板、４８・・・通気
孔、４９．５０・・・係止ビン、５１，５２．５３・・
・リード線、５４．５５・・・Ａ−リング、１３４・−
・負極端子、１３５・・・円形基板、１３６・・・円筒
基壁、１３７・・・内面周溝、１３８・・・燃料収納部
、１３９・・・小径部、１４０−・・突条、１４１・・
・小開口、１４２・・・螺子、１４３・・・螺子孔、１
４４・・・環状壁、１４５・・・環状渦、１４６・・・
板ばね休、１４７・・・係合子、１４８・・・円環板、
１４９・・・切欠き、１５０・・・小開口、１５１・・
・小間口、１５２・・・包装シート、１５３・・・切断
刃、１５４・・・切断刃、１５５・・・環状鍔、１５６
・・・切断刃、１５７・・・ビン、１５８・・・ピン、
１５９・・・破断容易部、１６０・・・切断刃、２１０
・・・燃料電池、２３０・・・カバー、２３１・・・正
極端子、２３４・・・負極端子、２４２・・・燃料極集
電環、２４４・・・橋集合体、２４７・・・空気極集電
環。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料極、イオン導電性膜および空気極から成る電
   池組立体を円筒殻状に構成し、該電池組立体で包囲され
   る中央空間部内に固形燃料を配置して成る燃料電池にお
   いて、 前記円筒殻状の電池組立体を円周方向または軸線方向で
   複数個に分割し、分割された各電池組立体相互間に絶縁
   体を介在させ、各電池組立体毎に、空気極に対して内側
   に位置する燃料極と前記固形燃料との間に通気性を有す
   る集電壁を設けるとともに、空気極の外側に通気性を有
   する外皮集電壁を設け、前記２種類の集電壁および電池
   組立体で構成される各単位電池間で集電壁相互を直列ま
   たは並列に接続し、複数個の単位電池を一体に組み合わ
   せて単一の電池になしたことを特徴とする燃料電池。