KR100901431B1 - 연료전지, 연료전지를 이용한 전력공급방법, 기능카드,연료전지의 기체공급기구, 발전체 및 발전체의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

한정된 공간에 있어서도 확실한 기체의 공급을 신현하고 또한 휴대성도 손상하지 않는 구조의 연료전지이다. 본 발명의 연료전지에 의하면, 프로톤 전도체막과, 상기 프로톤 전도체막을 사이에 두는 각각의 면모양의 수소측전극 및 산소측 전극과, 상기 수소측 전극으로의 연료공급부(13)와, 상기 산소측 전극에 밀착되고 상기 산소측 전극을 대기 개방하는 개구부 등의 투과부를 형성한 면모양의 집전체(16), (17)를 가지는 것을 특징으로 한다. 산소측 전극을 대기 개방상태로 시키므로 공기중의 산소분압을 낮추지 않고 발전체(11), (12)에 산소를 공급할 수 있다.

Description

연료전지, 연료전지를 이용한 전력공급방법, 기능카드, 연료전지의 기체공급기구, 발전체 및 발전체의 제조방법{Fuel cell, power supplying method using fuel cell, function card, gas supply mechanism for fuel cell, power generator and production method for power generator}
본 발명은 프로톤(proton) 전도체막 등을 이용한 연료전지, 연료전지를 이용한 전력공급방법, 연료전지를 이용한 기능카드, 연료전지의 기체공급기구, 프로톤 전도체막 등을 이용한 발전체 및 발전체의 제조방법에 관한 것이다.
연료전지는 연료기체를 공급하는 것으로 발전체에 전력을 발생시키는 장치이고, 그와 같은 연료전지의 일례로서, 프로톤 전도체막을 전극으로 사이에 둔 구조를 가지고, 소망의 기전력을 얻는 구조로 되어 있다. 이와 같은 연료전지는 자동차 등의 차량에 탑재하여 전기자동차나 하이브리드식 차량으로서의 응용이 크게 기대되고 있는 것 외에, 그 경량화나 소형화가 용이하게 되는 구조이므로, 현 모양의 건전지나 충전식 전지와 같은 용도로 한정되지 않고, 예를 들면 휴대가능한 기기로의 응용이 연구나 개발의 단계에 있다.
여기서, 프로톤 전도체막을 이용한 연료전지에 대하여, 간단히 도 34를 참조 하면서 설명한다. 프로톤 전도체막(401)은 수소측 전극(402)과 산소측 전극(403)에 협지(挾持)되고, 해리(解離)한 프로톤(H+)은 도면의 화살표방향을 따라 수소측 전극(402)에서 산소측 전극(403)으로 향하여 프로톤 전도체막(401)의 막 속을 이동한다. 수소측 전극(402)과 프로톤 전도체막(401)의 사이에는 촉매층(402a)이 형성되고, 산소측 전극(403)과 프로톤 전도체막(401)의 사이에는 촉매층(403a)이 형성된다. 사용시에는 수소측 전극(402)에서는 도입구(412)로부터 수소가스(H2)가 연료기체로서 공급되고, 배출구(413)로부터 수소가 배출된다. 연료기체인 수소가스(H2)가 기체 유로(流路)(415)를 통과하는 사이에 프로톤을 발생하고, 이 프로톤은 산소측 전극(403)으로 이동한다. 이 이동한 프로톤은 도입구(416)에서 기체유로(417)로 공급되어 배기구(418)로 향하는 산소(공기)와 반응하여, 이것에 의해 소망의 기전력이 빼내진다.
이와 같은 구성의 연료전지에서는 수소를 연료로 하는 경우, 부(負)극인 수소측 전극에서는 촉매와 고분자 전해질의 접촉계면에 있어서, H2 → 2H+ + 2e-와 같은 반응이 생긴다. 산소를 산화제로 한 경우, 정(正)극인 산소측 전극에서는 동일하게 1/2 O2 + 2H+ + 2e- = H2O와 같은 반응이 일어나고 물이 생성된다. 프로톤 전도체막(401)을 통하여, 수소측 전극(402)으로부터 공급되는 프로톤이 산소측 전극(403)으로 이동하고, 산소와 반응하여 물을 생성한다. 또, 물을 공급하는 가습장치 등이 블필요하므로, 연료전지 시스템의 간략화나 경량화를 도모할 수 있다.
상술과 같은 프로톤 전도체막을 이용한 연료전지에서는 프로톤 전도체막(401)과 이것을 사이에 두는 수소측 전극(402)과 산소측 전극(403)이 발전체로 되고, 그 각 전극측에는 기전력을 빼내기 위한 집전체도 각각 형성된다.
여기서, 종래의 집전체를 구비한 구조의 연료전지에 대해서, 도 35의 분해사시도를 참조하면서 설명하면, 막 속을 해리한 프로톤이 전도하는 프로톤 전도체막(431)을 사이에 두고, 수소측 전극(432)과 산소측 전극(433)이 형성되고, 그들 수소측 전극(432)과 산소측 전극(433)의 외측 즉, 프로톤 전도체막(431)과는 반대면에 각각 집전체(434, 435)가 밀착된다. 집전체(434, 435)의 외측면은 거의 평탄하게 되고, 적층하는 경우에 유리하다. 이와 같은 구조로 하는 것으로 복수의 연료전지를 적층시킬 수 있고, 프로톤 전도체막(431)의 면적이 작은 경우라도 큰 기전력을 얻을 수 있게 된다.
그런데, 이와 같은 밀폐구조의 연료전지는 복수의 전지구조를 적층시키는 경우에 유리한 반면, 수소측 뿐만 아니라 산소측에 대해서도 가스를 공급하기 때문에, 압축산소 혹은 압축공기가 봄베나 펌프 등의 기체공급수단에 의해 강제송풍되는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 예를 들면 특개평 9-213359호 공보에서는 패키지 형의 연료전지장치가 기재되어 있지만, 그 내부에는 흡기부의 내측에 송기수단(도 2의 인용부호 7)을 설치하는 구성으로 되어 있다. 따라서, 통상은 발전체로서 기능하는 부분 이외에도 봄베나 펌프 등의 기체공급수단의 배치에 따르는 스페이스가 필요하게 되고, 더욱이는 이들 기체공급수단을 동작시키기 위한 부가적인 보조기구 등을 요하고, 휴대성이 손상된다고 하는 문제가 발생하고 있다.
또, 노트형 퍼스널 컴퓨터나 휴대단말 등의 포터블 전자기기에 있어서는, 카드형상의 메모리카드 등의 PC카드를 측부에 형성된 슬롯에 삽입할 수 있도록 구성되어 있고, 이 PC 카드의 삽입에 의해 노트형 퍼스널 컴퓨터 등의 기능을 용이하게 확장하고, 더구나 그 휴대성을 유지할 수 있다. 또, 착탈(着脫)이 자유로운 패키지내에 일체화된 연료전지에 의한 전원장치를 구성한 것이 알려져 있고, 예를 들면 특개평 9-213359호 공보에 기재된 기기탑재용 연료전지장치는 고체고분자막을 이용한 구성이고, 퍼스널 컴퓨터 등의 전지전원을 필요로 하는 기기의 전지장치 수납부에 수납된다. 이와 같은 구조로 하는 것으로, 복수의 연료전지를 패키지 내에서 적층시킬수 있고, 만약에 프로톤 전도체막의 면적이 작은 경우라도, 큰 기전 력을 얻을 수 있게 된다.
그렇지만, 이와 같은 패키지 구조의 연료전지는 복수의 전지구조를 적층시키는 경우에 유리한 반면, 수소측뿐만 아니라 산소측에 대해서도 가스를 공급하기 때문에, 압축산소 혹은 압축공기가 봄베나 펌프 등의 기체공급수단에 의해 강제 송풍되는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 예를 들면, 상술의 공보에서는 패키지형의 연료전지장치의 내부에는 흡기부의 내측에 송기수단(도 2의 인용부호 7)을 설치하는 구성으로 되어 있고, 통상은 발전체로서 기능하는 부분 이외에도 봄베나 펌프 등의 기체공급수단의 배치에 따르는 스페이스가 필요하게 되고, 더욱이는 이들 기체공급수단을 작동시키기 위한 부가적인 보조기구 등을 요하고, 휴대성이 손상된다고 하는 문제가 발생한다. 기능카드는 일반적으로 JEIDA/PCMCIA에 의해 표준화된 사이즈라고 하는 것이 있고, 3.3 밀리미터나 5.0 밀리미터 등의 두께에 기체공급수단이나 보조기구 등을 실장하는 것은 현실적으로는 어렵게 되어 있다.
또한, 연료전지의 출력(전류치)을 높이기 위해서는 프로톤 전도체막(401)과 이것을 사이에 두는 수소측 전극(402)과 산소측 전극(403)으로 이루어지는 발전체의 치수를 크게 하는 것이 유효하다. 예를 들면, 프로톤 전도체막(401)의 면적을 2배로 했을 경우에서는 그 출력으로 되는 전류치도 2배가 된다.
그렇지만, 프로톤 전도체막(401)과 이것을 사이에 두는 수소측 전극(402)과 산소측 전극(403)으로 이루어지는 발전체의 사이즈를 크게 했을 경우, 면모양의 발전체에 휘어짐이나 물결침 등의 형상의 불규칙한 부분이 발생하기 쉽게 되고, 발전체와 집전체의 사이의 균일한 접촉을 할 수 없는 등의 문제가 발생한다. 그 결 과, 사이즈가 큰 연료전지에서는 집전효율 즉 발전체에서 실제로 생긴 전력에 대하여 집전판을 통하여 외부에 설치된 전력의 비율이 나쁘게 되어 버린다고 하는 문제가 생긴다. 또, 발전체과 집전체의 사이의 균일한 접촉을 실현하기 위해서는 과대한 집전체의 발전체에 대한 가압이 필요하게 된다든지 가압력의 분포를 제어할 필요가 있다. 실제로는 이상적인 균일한 접촉을 도모할 경우, 구조가 현저하게 복잡화하는 것이 있고, 중량이나 크기의 대폭적인 증가 등이 필요하게 되고, 경우에 따라서는 이상과는 크게 동떨어질 수밖에 없다는 것으로 될지도 모른다.
또, 종래, 프로톤 전도체막을 수소측 전극과 산소측 전극으로 사이에 두고 구성했을 경우, 도 36에 나타내는 바와 같이, 다소 프로톤 전도체막(421)을 조금 크게 형성하고, 그 주위에 실리콘 고무로 이루어지는 실(seal)재(材)(424)를 수소측 전극(422)과 산소측 전극(423)의 각각에 설치하도록 하여 프로톤 전도체막(421)을 끼워 넣는 구조의 것이 알려져 있다. 수소측 전극(422)과 산소측 전극(423)의 주위를 둘러싸도록 형성된 실재(seal材)(424)는 그 한쌍의 실재(424)의 사이의 프로톤 전도체막(421)을 끼워 넣는 형으로 설치되게 되고, 수소가스와 산소가스 혹은 공기의 기체 샘을 방지한다. 수소측 전극(422)과 산소측 전극(423)의 각각은 실재(424)와 함께 한쌍의 집전체(425, 425)에 끼워져 있고, 수소와 산소는 집전체(425, 425)에 설치된 복수의 구멍(426)을 통하여 공급된다.
이와 같은 구조의 연료전지에 있어서는 실리콘 고무제의 실재(424)를 수소측과 산소측의 양쪽으로 부착되어 있고, 탄성을 갖는 한쌍의 실재(424)로 프로톤 전도체막(421)의 주위를 끼워 넣으므로, 실재(424)의 형상이나 재질이 균일한 경우에 는 프로톤 전도체막(421)이 탄성체에 의해 끼워지기 때문에 소요의 기밀성을 유지할 수 있다. 그런데, 실리콘 고무제의 실재(424)의 일부에 두께 오차나 탄성특성의 흐트러짐 등이 있을 경우, 프로톤 전도체막(421)에 치우친 응력이 더해져 프로톤 전도체막(421)의 주위의 기밀성의 유지가 곤란하게 된다. 특히, 수소측 전극(422)과 산소측 전극(423)의 각각 실재(424)가 합쳐져 형상 오차가 생길 경우, 실재(424)가 협지하는 프로톤 전도체막(421)의 부분에서의 기체의 샘이 발생할 확률이 높아져 버린다.
그래서, 본 발명은 상술의 기술적 과제를 감안하여, 한정된 공간에 있어서도 확실한 기체의 공급을 실현하고 또한 휴대성도 손상하지 않는 구조의 연료전지 및 기능카드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 작은 발전체를 이용한 경우에서도, 큰 기전력을 얻을 수 있고, 균일한 접촉상태를 용이하게 실현할 수 있는 연료전지와 그와 같은 연료전지에 이용되어 아주 적합한 연료전지의 연료공급기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 연료기체 등의 확실한 실링(sealing)을 실현하고, 또한 그 조립에서도 용이하게 되는 구조의 발전체, 연료전지 및 그와 같은 구조의 발전체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술의 기술적인 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 연료전지는 개구부가 일부에 설치된 대략 평판모양의 케이스체와, 이 케이스체내에 배치되고 연료측 전극과 산소측 전극의 사이에 전해질막을 개재시킨 대략 평판모양의 발전체와, 상기 개 구부의 상기 케이스체 내측에 설치되고 당해 공기유동수단의 주위의 공기를 유동시키는 공기유동수단을 가지는 것을 특징으로 한다.
대략 평판모양의 발전체를 이용하고, 이 발전체를 내장하는 케이스체에 형성된 개구부로부터 공기를 도입하는 것으로, 산소측 전극으로의 공기의 공급이 가능하게 된다. 공기유동수단은 당해 공기유동수단의 주위의 공기를 유동시키도록 작용하고, 이 공기유동수단은 상기 개구부의 상기 케이스체 내측에 설치된다. 또 이 공기유동수단은 바람직하게는 발전체와 동일 평면내 혹은 그것과 평행한 면내 방향에 탑재되고, 더욱 바람직하게는 당해 공기유동수단이 그 긴쪽방향을 상기 케이스체 주면내로 하도록 탑재되므로, 대폭 스페이스를 필요로 하지 않고 공기의 유동이 실현된다.
상술의 기술적인 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 연료전지는 프로톤 전도체막과, 이 프로톤 전도체막을 사이에 두는 각각 면모양의 수소측 전극 및 산소측 전극과, 상기 수소측 전극으로의 연료공급수단과, 상기 산소측 전극에 밀착되고 이 산소측 전극을 대기개방하는 투과부를 형성한 면모양의 집전체를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 연료전지에 의하면, 집전체 그 자체가 산소측 전극에 밀착한 구조로 되지만, 산소측 전극을 대기 개방하는 투과부를 면모양의 집전체의 일부로서 형성하고 있으므로, 투과부를 통하여 산소는 산소측 전극에 충분한 압력으로 공급되고, 봄베나 펌프 등의 기체공급수단을 설치할 필요가 없다. 이 때문에 연료전지내의 스페이스 절약화가 가능하고, 여분의 보조장치 등도 불필요하게 된다.
또, 본 발명의 다른 연료전지는 프로톤 전도체막과, 이 프로톤 전도체막을 사이에 두는 각각 면모양의 수소측 전극 및 산소측 전극과, 상기 수소측 전극으로의 연료공급수단과, 상기 산소측 전극에 밀착되고 이 산소측 전극을 대기개방하는 투과부를 형성한 면모양의 산소측 집전체와, 상기 산소측 집전체의 외측에 형성되고 상기 투과부에 연통하여 형성되는 기체유입부를 갖는 케이스체를 가지는 것을 특징으로 한다.
이 연료전지에 있어서는 상술의 연료전지의 구조에 더하여, 기체유입부를 갖춘 케이스체를 가지고 있다. 이 기체유입부는 투과부에 연통하여 형성되므로, 케이스체 외부의 대기 개방상태를 투과부를 통하여 산소측 전극까지 간단히 이르게 할 수 있다. 따라서, 투과부를 통하여 산소는 산소측 전극에 충분한 압력으로 공급되고, 그 결과, 연료전지내의 스페이스 절약화가 가능하게 되고, 또한 여분의 보조장치 등도 불필요하게 된다.
또 본 발명의 또 다른 연료전지는 각각 표면 및 이면에 기체유입부가 형성된 대략 평판모양의 케이스체와, 상기 케이스체내에 면끼리를 대향시켜서 배치되는 한쌍의 발전체와, 상기 한쌍의 발전체의 사이에 협지되는 상기 발전체에 연료를 공급하기 위한 연료공급수단과, 상기 기체유입부에 연통되는 동시에 상기 케이스체의 상기 표면 및 이면과 상기 한쌍의 발전체의 사이에 이 발전체의 일부를 대기개방하는 투과부를 갖는 면모양의 산소측 집전체를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 연료전지에 의하면, 산소측 전극을 대기 개방하는 투과부를 면모양의 집전체의 일부로서 형성하고 있으므로, 이 투과부를 통하여 산소는 산 소측 전극에 충분한 압력으로 공급된다. 또, 한쌍의 면모양의 발전체가 형성되기 때문에, 1개의 면모양 발전체를 이용하는 경우에 비해 면적은 2배이고, 작은 발전체로도 약 2배의 큰 기전력이 얻어지게 된다.
본 발명의 기능카드는, 장치본체에 설치된 카드슬롯에 삽입되어 장착되는 기능카드에 있어서, 당해 기능카드의 케이스체의 내부에는 프로톤 전도체막을 사이에 두고 대향하는 산소측 전극 및 수소측 전극으로 이루어지는 발전체를 배치하고, 상기 케이스체에 형성된 기체유입구에서 산소를 상기 산소측 전극으로 대기 개방상태에서 거두어들이는 동시에 상기 발전체에 연료기체 또는 연료액체를 공급함으로써 발전하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기능카드에 의하면, 기능카드의 케이스체의 내부에는 프로톤 전도체막을 사이에 두고 대향하는 산소측 전극 및 수소측 전극으로 이루어지는 발전체가 배치되는 구조로 되지만, 산소측 전극을 대기 개방하는 기체유입구를 형성하고 있으므로, 기체유입구를 통하여 산소는 산소측 전극에 충분한 압력으로 공급되고, 봄베나 펌프 등의 기체공급수단을 설치할 필요가 없다. 이 때문에 연료전지내의 스페이스 절약화가 가능하고, 여분의 보조장치 등도 불필요하게 된다.
또, 본 발명의 다른 기능카드는 장치본체에 선택적으로 장착가능한 주변기기에 설치된 카드슬롯에 삽입되어 장착되는 기능카드에 있어서, 당해 기능카드의 케이스체의 내부에는 프로톤 전도체막을 사이에 두고 대향하는 산소측 전극 및 수소측 전극으로 이루어지는 발전체를 배치하고, 상기 케이스체에 형성된 기체유입구에서 산소를 상기 산소측 전극으로 대기 개방상태에서 거두어들이는 동시에 상기 발 전체에 연료기체 또는 연료액체를 공급함으로써 발전하는 것을 특징으로 한다.
앞의 기능카드는 장치 본체에 직접 삽입되어 사용되는 경우에 대해서 설명한 것이지만, 당해 기능카드는 장치 본체에 선택적으로 장착가능한 주변기기에 삽입되어 사용된다. 이와 같은 주변기기는 장치본체를 노트형 퍼스널 컴퓨터로 하는 경우에서는 일반적으로는 셀렉터블베이라고 하는 명칭으로 불려지고 있는 것이 있다.
본 발명의 또 다른 연료전지는 장치본체에 착탈이 자유로운 기억매체의 케이스체와 대략 동형상의 케이스체를 가지고, 이 케이스체의 내부에는 프로톤 전도체막을 사이에 두고 대향하는 산소측 전극 및 수소측 전극으로 이루어지는 발전체를 배치하고, 상기 케이스체에 형성된 기체유입구에서 산소를 상기 산소측 전극으로 대기개방상태에서 거두어들이는 동시에 상기 발전체에 연료기체 또는 연료액체를 공급함으로써 발전하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 연료전지의 케이스체가 장치본체에 착탈이 자유로운 기억매체의 케이스체와 대략 동형상으로 되기 때문에, 착탈이 자유로운 기억매체용으로 장치본체에 형성된 슬롯을 그대로 유용하여, 전원으로서 이용하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 또 다른 연료전지는 면끼리가 대향하도록 지지되는 한쌍의 면모양의 발전체와, 이 한쌍의 발전체의 사이에 협지되고 이 발전체와의 접촉면이 기체 투과가능으로 되는 한쌍의 면모양 집전체와, 상기 한쌍의 면모양 집전체의 사이에 형성되고, 상기 발전체에 연통하는 기체 유로를 갖는 절연막을 가지는 것을 특징으 로 한다.
본 발명의 연료전지에 의하면, 한쌍의 면모양의 발전체가 그 면끼리가 대향하도록 지지되기 때문에, 1개의 면모양 발전체를 이용하는 경우에 비해 면적은 2배이고, 작은 발전체로도 약 2배의 큰 기전력이 얻어지게 된다. 이 면끼리가 대향하는 영역에는 기체를 통과시킬수 있는 한쌍의 면모양 집전체가 실장되고, 그 한쌍의 면모양 집전체는 수소 가스 등의 연료기체를 통과시킬 필요가 있기 때문에, 스페이서로서도 기능하는 절연막이 배치된다. 이 절연막에는 기체유로가 형성되고, 연료기체를 면모양발전체에 보내주는 것을 가능하게 하고, 특히 당해 절연막을 합성수지재막 등에 의해 형성한 경우에서는, 한쌍의 면모양 발전체를 균일한 접촉을 위해 압착시켰을 때의 탄성부재로서도 기능할 수 있고, 균일한 발전체와 집전체의 압착을 돕게 된다.
또, 본 발명의 연료전지의 연료공급기구는 개구부를 갖는 한쌍의 면모양 집전체의 사이에 절연막을 끼워서 형성하고, 이 절연막의 일부에 형성한 기체유로로부터 상기 한쌍의 면모양 집전체의 각 개구부에 연료기체를 공급하는 것을 특징으로 한다.
이 연료전지의 연료공급기구에 의하면, 절연막의 일부에 기체유로가 형성되고, 그 기체유로의 연료기체가 도입된다. 기체유로에 도입된 연료기체는 면모양 집전체에 형성된 개구부를 통하여 발전체에 공급되게 된다. 여기서 기체유로는 한쌍의 면모양 집전체에 연통하므로, 한쌍의 발전체에 대하여 유효하게 연료기체를 공급할 수 있다. 절연막은 본 발명의 연료전지와 동일하게 스페이서로서도 기능 하고, 합성수지막 등에 의해 형성한 경우에서는 균일한 발전체와 집전체의 압착을 돕게 된다.
본 발명의 발전체는 프로톤 전도체막과, 이 프로톤 전도체막을 사이에 두는 한쌍의 면모양 전극을 가지고, 상기 면모양 전극의 한쪽의 주위에서 상기 프로톤 전도체막의 단부가 면(面)하도록 구성되고, 이 면한 단부에 실재가 밀착하여 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발전체에 의하면, 먼저 프로톤 전도체막을 한쌍의 면모양 전극으로 사이에 두는 것으로, 연료 기체의 공급에 의해 기전력을 발생시킬 수 있다. 이들 면모양 전극의 한쪽은 프로톤 전도체막의 주위가 면하도록 조금 작은 사이즈로 형성되고, 다른쪽은 프로톤 전도체막과 동일 사이즈로 형성된다. 이 면모양 전극의 한쪽측에 실재를 프로톤 전도체막에 밀착하도록 형성하는 것으로, 기밀성(氣密性)을 유지할 수 있고, 프로톤 전도체막은 주위에서 실재 혹은 실재끼리 끼이지 않게 되고, 균일한 실링이 가능하게 된다.
본 발명의 또 다른 연료전지는 연료전지의 기체유로를 갖는 절연막을 사이에 두고 대향하는 한쌍의 면모양 수소측 집전체와, 프로톤 전도체막과, 이 프로톤 전도체막을 사이에 두는 한쌍의 면모양 전극, 상기 면모양 전극의 한쪽의 주위에서 상기 프로톤 전도체막의 단부가 면하는 부분에 밀착하는 실재를 가지고, 상기 면모양 수소측 집전체의 각 표면에 상기 실재 및 상기 면모양 전극을 통하여 각각 밀착하는 한쌍의 발전체와, 상기 발전체의 다른쪽의 면모양 전극에 각각 밀착하는 한쌍의 면모양 공기측 집전체를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 연료전지에 있어서, 절연막의 일부에 기체유로가 형성되고, 그 기체유로에 연료기체가 도입된다. 기체유로에 도입된 연료기체는 면모양 집전체에형성된 개구부를 통하여 발전체에 공급되게 된다. 발전체는 프로톤 전도체막을 한쌍의 면모양 전극으로 사이에 두는 구조로 되지만, 특히 면모양 전극의 한쪽측에 실재를 프로톤 전도체막에 밀착하도록 형성하는 것으로, 기밀성을 유지할 수 있고, 균일한 실링이 가능하게 된다. 또, 한쌍의 면모양의 발전체가 형성되기 때문에, 1개의 면모양 발전체를 이용하는 경우에 비해 면적은 2배이고, 작은 발전체에서도 약 2배의 큰 기전력이 얻어지게 된다.
또한, 본 발명의 발전체의 제조방법은 프로톤 전도체막을 사이에 두는 한쌍의 면모양 전극을 이 면모양 전극의 한쪽의 주위에서 상기 프로톤 전도체막의 단부가 면하도록 형성하고, 이 면한 단부에 실재를 밀착시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발전체의 제조방법에 의하면, 면모양 전극의 한쪽측에 실재를 프로톤 전도체막에 밀착되고, 프로톤 전도체막은 주위에서 실재 혹은 실재끼리 끼이지 않게 되고, 균일한 실링이 가능하게 된다. 더욱이, 실재가 설치되는 것은 발전체의 한쪽의 전극측만이고, 그 개수는 1개의 발전체에 대해서 1개이며, 전체로서의 실재의 개수를 종래의 구조에 비해서 저감할 수 있다.
본 발명의 연료전지에 의하면, 공기유동수단이 사용되므로, 산소측 전극에 수분이 남았을 경우에서도 확실한 제거가 가능하고, 또 대략 평판모양의 발전체를 이용하여, 이 발전체를 내장하는 케이스체에 형성된 개구부로부터 공기를 도입하는 것으로, 산소측 전극으로의 확실한 공기의 공급이 가능하게 된다. 공기유동수단은 당해 공기유동수단의 주위의 공기를 유동시키도록 작용하고, 이 공기유동수단은 상기 개구부의 상기 케이스체 내측에 배치되므로, 대폭의 스페이스를 필요로 하지 않고 공기의 유동이 실현된다.
또, 본 발명의 연료전지에 의하면, 발전체의 산소측 전극을 대기개방상태로 시킬 수 있고, 압력의 저하 즉 공기중의 산소분압을 내리지 않고 발전체에 산소를 공급할 수 있다. 또, 동시에 발전체로부터는 기전력의 생성시에 수분이 생기지만, 개구부 자체는 크게 개구되어 있고, 대기개방상태로 되므로, 전극표면에 생성된 수분도 양호하게 제거하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 기능카드 및 연료전지에 의하면, 장치본체인 예를 들면 노트형 퍼스널 컴퓨터의 카드용 슬롯으로 용이하게 삽입하여 장착할 수 있다. 특히, 표준화된 PC 카드와 동일 사이즈로 하는 것으로, 휴대용 기기의 사용시간을 길게 시키는 것도 가능하다. PC 카드의 케이스체의 내부에는 복수의 발전체가 배치되는 구조로 되지만, 산소측 전극을 대기 개방하고 있으므로, 산소는 산소측 전극에 충분한 압력으로 공급되고, 봄베나 펌프 등의 기체 공급수단을 설치할 필요가 없다. 이 때문에 연료전지내의 스페이스 절약화가 가능하고, 여분의 보조장치 등도 불필요하게 된다.
본 발명의 연료전지와 연료전지의 연료공급기구에 의하면, 수소측 집전체는 면끼리가 대향하도록 배치되므로, 면모양의 발전체를 공통의 가스공급부에 대하여 적층시키고, 발전에 기여하는 면적을 크게 취할 수 있다. 수소측 집전체의 사이 의 스페이서로서 절연막이 수소측 집전체의 사이에 협지되도록 설치되어 있으므로, 연료기체인 수소를 확실히 면모양 발전체에 보내줄 수 있고, 특히 절연막을 예를 들면 폴리카보네이트와 같은 합성수지막 등에 의해 형성했을 경우에서는, 한쌍의 면모양 발전체를 균일한 접촉을 위해 압착시켰을 때의 탄성부재로서도 기능할 수 있고, 발전체와 집전체의 균일한 압착을 돕게 된다.
본 발명의 발전체 및 연료전지에 의하면, 실재(seal材)의 내측에 형성된 큰 구멍이 프로톤 전도체막보다는 작은 사이즈의 수소측 전극에 외측으로부터 감합한다. 한편, 산소측 전극의 측은 기본적으로 큰 개구부에 의해 대기개방되어 있으므로, 가스의 실(seal)이 불필요하고, 부품개수의 삭감이나 조립공정수의 저감을 실현할 수 있다. 또, 실재는 탄성재료이기 때문에, 집전체가 눌러 붙여졌을 경우에는 두께 방향의 수축이 생겨 균일한 집전체와 실재 및 그 내측의 수소측 전극의 접촉이 실현되고, 이 균일한 접촉으로부터 전기적인 특성도 향상한다. 또, 산소측 전극의 측에는 실재가 존재하지 않기 때문에, 실재의 흐트러짐의 영향을 받지 않고 그 강성도가 확실히 높아지고, 기밀특성을 대폭으로 개선할 수 있다.
[제 1의 실시형태]
이하, 본 발명의 연료전지의 일실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 연료전지의 일 실시형태를 나타내는 연료전지 카드의 분해사시도이고, 연료전지카드(10)는 7개의 주요한 판모양 요소를 적층하여 PC 카드 사이즈의 기능 카드의 형상으로 구성된다. 이 연료전지 카드(10)는 위로부 터 순서대로 당해 연료전지의 상측 케이스체(14), 상측의 산소측 집전체(16), 중앙보다도 상측에 배치되는 한쌍의 발전체(11, 11), 중앙에 배치되는 연료기체로서의 수소를 공급하는 수소공급부(13), 중앙보다도 하측에 배치되는 한쌍의 발전체(12, 12), 하측의 산소측 집전체(17), 또한 상측 케이스체(14)와 쌍이 되어 당해 연료전지의 케이스체를 구성하는 하측 케이스체(15)를 주된 구성요소로 한다. 연료전지카드(10)에는 연료전지카드(10)와 거의 동일한 두께의 판모양으로 형성된 수소를 공급할 수 있는 수소흡수창고 스틱(18)이 접속가능하고, 수소흡수창고 스틱(18)의 결합측에 형성된 봉(棒)모양의 돌기부(20)로부터 수소(H2)가 공급된다.
이 연료전지카드(10)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 장치본체인 노트형 퍼스널 컴퓨터(21)의 카드용 슬롯(22)으로 삽입하여 장착할 수 있다. 여기서 슬롯(22)은 당해 연료전지카드(10) 전용의 장치 본체의 하우징에 설치된 구멍으로 하는 것도 가능하지만, JEIDA/PCMCIA에 의해 표준화된 사이즈의 슬롯으로 하는 것도 가능하다. 구체적으로는 JEIDA/PCMCIA에 의해 표준화된 사이즈는 종(긴변)이 85.6mm ±0.2mm, 횡(짧은 변)이 54.0mm ±0.1mm로 정해져 있다. 카드의 두께에 대해서는 타입Ⅰ과 타입Ⅱ의 각각에 대해서 규격화되어 있고, 즉 타입Ⅰ에 대해서는 커넥터부의 두께가 3.3 ±0.1mm이고, 기저부의 두께가 3.3 ±0.2mm이다. 또, 타입Ⅱ에 대해서는 커넥터부의 두께가 3.3 ±0.1mm이고, 기저부의 두께가 5.0mm 이하이면서 그 두께의 표준치수는 ±0.2mm이다.
또한, 본 실시형태에서는 슬롯(22)은 장치본체인 노트형 퍼스털 컴퓨터(21) 의 키보드측 본체의 측부에 설치되어 있지만, 이 슬롯(22)이 설치되는 부분을 도 2에서 파선으로 나타내는 셀렉터블베이(23)의 일부로 할 수도 있다.
도 3은 연료전지카드(10)를 조립한 상태의 사시도이고, 도 4는 연료전지 카드(10)의 단면도이다. 휴대성을 배려하여 각(角)부가 둥그스름한 모양을 취해서 형성되는 연료전지카드(10)는 평판모양의 상측 케이스체(14)가 하측케이스체(15)에 합쳐지는 구조로 되고, 도 3에서는 도시하지 않은 나사 등에 의해 상측 케이스체(14)가 하측 케이스체(15)에 고착되어 있다. 상측케이스체(14)에는 산소를 케이스체내에 도입하기 위한 기체 유입구로서 개구부(31)가 복수 형성되어 있다. 본 예에서는 개구부(31)의 각각은 대략 직사각형모양의 관통 구멍이고, 5행 3열의 15개의 조가 2조 횡으로 나란히 형성되어 있고, 상측 케이스체(14)에는 전부 30개의 개구부(31)가 면하게 된다. 이 개구부(31)에 의해 산소측 전극이 후술하는 바와 같이 대기개방되게 되고, 유효한 산소의 거두어들임이 특별한 흡수장치를 요하지 않고 실현되고, 동시에 배출되는 여분의 수분의 제거도 실현된다.
개구부(31)의 형상은 본 실시형태에서는 각 집전체의 패턴을 격자형으로 하므로, 이 격자형 패턴과 동형상으로 되지만, 다른 형상으로 하는 것도 가능하고, 개개의 개구부의 형상을 원형, 타원형, 스트라이프형상, 다각형 형상 등의 각 종의 형으로 하는 것도 가능하다. 개구부(31)의 개수와 늘어놓는 방식은 여러 가지 경우가 가능하고, 예를 들면 6행 5열의 30개의 조가 2조 횡으로 나란히 형성되어 있어도 좋고, 상측 케이스체(14)에는 전부 60개의 개구부(31)가 늘어서 있어도 좋다. 또, 개구부(31)는 본 예에서는 판모양의 상측 케이스체(14)를 절결하여 형 성되어 있지만, 산소측 전극의 대기 개방형태를 손상하지 않는 범위에서 쓰레기나 먼지 등의 침입이나 부착을 방지하기 위해 이 개구부(31)에 망이나 부직포 등을 설치하도록 하는 것도 가능하다. 하측케이스체(15)에는 도 4에 나타내는 바와 같이 상측 케이스체(14)의 개구부(31)에 대향하여 개구부(41)가 형성되어 있지만, 형상이나 망이나 부직포를 설치할 수 있는 점에 대해서는 마찬가지이다.
상술의 수소를 공급할 수 있는 수소흡수창고 스틱(18)은 도 3에도 나타내는 바와 같이 하측 케이스체(15)의 연결측 측면에 형성된 감합공(嵌合孔)(33)에 당해 수소흡수창고 스틱(18)의 연결측 측면에 형성된 핀(19)이 감합하여, 연료전지카드(10)에 연결된다. 이 때, 수소흡수창고스틱(18)의 수소공급구인 돌기부(20)가 하측 케이스체(15)의 연결측 측면에 형성된 직사각형의 감합공(32)에 삽입되고, 케이스체내에서 감합공(32)의 위치까지 연장되어 있던 도시하지 않은 수소배관부의 단부에 결합한다. 수소흡수창고스틱(18)은 연료전지카드(10)에 대하여 착탈이 자유롭고, 예를 들면 수소흡수창고스틱(18) 내에 저장되어 있던 수소의 나머지가 적게 된 경우에서는 당해 수소흡수창고스틱(18)을 연료전지카드(10)로부터 떼어내어, 수소를 충분히 저장하고 있는 다른 수소흡수창고스틱(18)으로 교환하기도 하고, 떼어낸 수소흡수창고스틱(18)에 수소를 주입하기도 하여, 다시 사용하도록 하는 것도 가능하다. 또한, 본예에서는 감합공(33)에 수소흡수창고스틱(18)의 핀(19)이 감합하는 것으로 수소흡수창고스틱(18)이 연료전지카드(10)에 장착되지만, 다른 연결요소를 이용하는 것도 가능하고, 예를 들면 키홈에 삽입하는 구조나, 가세스프링에 대항하여 슬라이드하는 연결부재나 자석 등을 이용하는 구조 등을 이 용해도 좋다.
다음에, 연료전지카드(10)의 각 구성부품에 대해서 순서대로 설명한다. 도 5a 내지 도 5c는 하측케이스체(15)와 하측에 배치되는 산소측 집전체(17) 및 절연필름(50)을 나타내는 사시도이다. 하측케이스체(15)는 스텐레스강이나 철, 알루미늄, 혹은 티탄, 마그네슘 등의 금속재료나 에폭시 수지, ABS(아크릴로니트릴-부타디엘-스틸렌) 수지, 폴리스틸렌 수지, PET(폴리에틸렌 텔레프탈레이트) 수지, 폴리카보네이트 수지와 같이 내열성이나 내약품성에 우수한 수지재료 등을 사용할 수 있고, 혹은 섬유강화 수지와 같은 복합재료를 이용하여도 좋다. 이 하측케이스체(15)의 평판부에는 상술의 개구부(31)와 마찬가지로, 직사각형모양으로 절결한 개구부(41)가 5행 3열의 조를 2조 구성하도록 형성되어 있다.
하측케이스체(15)는 3개의 수납부에 구분되어 있고, 그 2개는 한쌍의 발전체(11, 12)를 수납하기 위한 수납부이고, 또 1개는 수소배관부를 수납하기 위한 수납부(46)이다. 이들의 수납부는 저면으로부터 입상(立上)하도록 형성된 돌조부(42)와 당해 하측 케이스체의 주변 단부에서 입상하는 측벽부에 의해 구분되도록 되어있다. 돌조부(42) 및 측벽부의 상단은 직접 상측 케이스체(14)의 이면에 당접하기 때문에, 거의 평탄한 면을 형성하고 있고, 복수의 나사구멍(44)이 설치되어 있다. 돌조부(42)는 그 형상으로부터 전체로서, 후술하는 상측의 산소측 집전체(16), 한쌍의 발전체(11, 12), 수소를 공급하는 수소공급부(13), 하측의 산소측 집전체(17)에 대한 위치결정부재로서 이용된다.
상술과 같이, 하측 케이스체(15)의 수소흡수창고스틱(18)과의 결합측의 측 면(43)에는 한쌍의 감합공(33, 33)이 형성되어 있고, 수소배관부의 단부에 결합하기 위한 감합공(32)의 측변부 및 저면부도 형성되어 있다. 이 하측케이스체(15)의 수소흡수창고스틱(18)와의 결합측과는 반대의 측벽에는 한쌍의 전극 취출(取出)홈(48, 49)이 형성되어 있고, 전극취출홈(48)에 산소측 전극에 접속하는 산소측 집전체(16, 17)로부터의 전극 취출편(取出片)(64, 114)이 돌출하고, 전극취출홈(49)에 수소측 전극에 접속하는 수소측 집전체(81, 82)로부터의 전극취출편(94, 94)이 돌출한다. 수소배관부를 수납하기 위한 수납부(46)와 한 쌍의 발전체(11, 12)를 수납하기 위한 수납부의 사이의 돌조부(42)에는 한쌍의 발전체(11, 12)의 사이에 끼워지는 수소공급부(13)에 수소배관부로부터 수소가스를 공급하기 위한 연통홈(45, 45)이 형성되어 있다. 또, 수평방향으로 늘어서는 한쌍의 수납부의 사이의 돌조부(42)에는 연결홈(47)이 형성되어 있고, 이 연결홈(47)에 집전체(16, 17)의 각 결합부(112, 62)를 수납할 수 있다.
이 하측 케이스체(15)와 하측 산소측 집전체(17)의 사이에는 절연필름(50)이 배치된다. 이 절연필름(50)은 예를 들면 폴리카보네이트제이고, 그 막 두께는 0.3mm 정도로 된다. 한쌍의 격자형 영역이 상술의 5행 3열의 조를 2조 구성하는 개구부(41)의 패턴을 반영하도록 동일 수직방향의 위치에서 5행 3열의 조를 2조 구성하는 개구부(51)를 가지고 형성되어 있고, 대략 중앙부에는 연락홈(47)에 맞물려지는 결합부(52)가 설치된다.
하측 산소측 집전체(17)는 예를 들면 금도금된 금속판으로 구성되고, 후술하는 발전체(12)의 산소측 전극에 당접하는 동시에 당해 하측 산소측 집전체(17)에 형성된 5행 3열의 조를 2조 구성하는 개구부(61)를 통하여 산소를 공급한다. 여기서, 각 개구부(61)는 당해 집전체의 기체 투과부로서 기능하고, 개구부(61) 자체는 크게 개구되어 있고, 또한 절연 필름(50)의 개구부(51) 및 하측 케이스체(15)의 개구부(41)로도 동일 수직방향의 위치에서 5행 3열의 조를 2조 구성하는 구조로 되므로, 발전체(12)의 산소측 전극을 대기 개방상태로 시킬 수 있고, 압력의 저하 즉 공기중의 산소분압을 내리지 않고 발전체(12)에 산소를 공급할 수 있다. 또, 동시에 발전체(12)로부터는 기전력의 생성시에 수분이 생기지만, 개구부(61) 자체는 크게 개구되어 있고, 대기 개방상태로 되기 때문에, 전극 표면에 생성된 수분도 양호하게 제거하는 것이 가능하다. 하측 산소측 집전체(17)에는 전극 취출홈(48)으로부터 돌출하는 전극 취출편(64)이 당해 연료전지카드(10)의 긴쪽 방향으로 연장한 직사각형모양의 편(片)으로서 전극 취출홈(48)의 위치에 맞추어 형성되어 있고, 또한 위치결정겸 유지용의 돌출부(63)도 수소배관부의 안쪽의 데드 스페이스를 유효하게 이용하여 형성되어 있다. 여기서 전력취출편 및 돌출부(63, 64, 93, 94, 113, 114)가 전부 필요로 된다는 것은 아니고, 예를 들면 돌출부(93-2)와 돌출부(113)를 전기적으로 결합시키고, 전력 취출편(64, 94)을 외부 출력단자로 했을 경우는 다른 전력 취출편은 불필요하게 될 수 있다. 또한, 산소측 집전체(17)로서는 카본재료 등의 도전성 플라스틱 등을 이용하여도 좋고, 지지체에 금속막 등을 형성한 구조 등이라도 좋다.
다음에, 도 6a 내지 도 6d, 도 12, 도 13을 참조하여, 발전체(11, 12)의 구조에 대하여 설명한다. 발전체(11, 12)는 공통의 구조를 가지고 있고, 다른 점 에 대해서는 케이스체내에서 상측에 배치되는 쪽이 발전체(11)이고, 케이스체내에서 하측에 배치되는 쪽이 발전체(12)이고, 또한 발전체(11, 12)의 수소측 전극(73)이 케이스체의 중심측을 향하고, 발전체(11, 12)의 산소측 전극(71)이 케이스체의 외측을 향하게 되도록 실장되는 점이고, 바꾸어 말하면, 발전체(11, 12)는 동일 구조이면서 설치의 표리의 방향이 다르게 되어 있다.
고체고분자막인 프로톤 전도체막(72)이 정방형에 가까운 대략 직사각형모양의 형상으로 설치되어 있고, 발전중에는 당해 프로톤 전도체막(72)의 막 속을 해리한 프로톤이 이동한다. 이 프로톤 전도체막(72)을 사이에 두고 한측에 산소측 전극(71)이 밀착하여 형성되고, 다른쪽에 수소측 전극(73)이 밀착하여 형성된다. 산소측 전극(71)은 프로톤 전도체막(72)과 실질적으로 동일 사이즈의 정방형에 가까운 거의 직사각형모양의 형상이지만, 수소측 전극(73)은 이들 산소측 전극(71) 및 프로톤 전도체막(72)보다는 작은 사이즈의 정방형에 가까운 거의 직사각형모양의 형상으로 된다. 이 때문에, 수소측 전극(73)을 프로톤 전도체막(72)상에 첩합(貼合)시킨 상태에서는 프로톤 전도체막(72)의 주위가 약 2mm정도의 폭으로 노출한 상태로 된다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 이 수소측 전극(73)을 프로톤 전도체막(72)상에 첩합시킨 상태에서 노출하는 프로톤 전도체막(72)의 주위에 특히 개스킷재인 실재(74)가 밀착하도록 부착된다. 이 실재(74)는 예를 들면 실리콘 고무 등의 탄력성과 기밀성을 제공하는 재료가 이용되고, 이 실재(74)의 내측에 형성된 큰 구멍(75)이 프로톤 전도체막(72)보다는 작은 사이즈의 수소측 전극(73)에 외측으로부터 감합한다. 산소측 전극(71)의 측은 기본적으로 큰 개구부에 의해 대기 개방되어 있으므로, 가스의 실(seal)의 불필요화가 가능하므로, 이와 같은 개스킷재가 불필요하게 되고, 이것에 의해 부품갯수의 삭감이나 조립 공정 수의 저감을 실현시킬 수 있다. 개스킷재로서 형성되는 실재(74)는 수소측 전극(73)과 실질적으로 동일 두께로 형성되거나 혹은 수소측 전극(73)보다도 두께가 두껍게 된다. 예를 들면, 수소측 전극(73)의 두께가 0.2mm일 경우에, 실재(74)의 두께를 0.3mm로 하는 것도 가능하고, 실재(74)는 탄성재료이기 때문에, 집전체가 눌려졌을 경우에는 0.1mm 정도의 두께 방향의 수축이 생겨 균일한 집전체와 실재(74) 및 그 내측의 수소측 전극(73)의 접촉이 실현되고, 이 균일한 접촉으로부터 전기적인 특성도 향상한다. 또, 산소측 전극(71)의 측에는 실재가 존재하지 않기 때문에, 프로톤 전도체막(72)의 단부는 종래의 구조와 같이 양면에 실재를 형성하는 것에 비교했을 경우에는 실재의 흐트러짐의 영향을 받지 않고 그 강성도가 확실히 높게 되고, 기밀특성을 대폭으로 개선할 수 있다. 또, 프로톤 전도체막(72) 보다는 작은 사이즈로 형성되는 수소측 전극(73)의 실재(74)와의 당접면은 수직한 면으로 하는 것도 가능하지만, 역테퍼 형상으로 할 수도 있고, 그 경우에는 실재(74)의 구멍(75)의 면을 순테퍼 형상으로 하는 것으로, 실재(74)의 프로톤 전도체막(72)상에 대한 밀착성을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 발전체(11, 12)는 당해 연료전지카드(10)내에서는, 합계 4개가 설치되어 있고, 케이스체내에서는 수평으로 2개씩 늘어서 있고, 이들은 공통의 집전체(16, 17)등으로 전력이 꺼내지므로, 2개의 전지의 병렬회로가 2개 존재하는 회로와 등가이고, 후술하는 2개의 수소측 집전체와 산소측 집전체(16, 17)를 각각 단락 시켜서 사용하는 것으로, 4개의 발전체(11, 12)의 병렬 구조로 이루어지는 출력을 얻을 수 있다. 또한, 상술의 하측 케이스체(15)의 연락홈(47)의 공간에서 2개의 수소측 집전체와 산소측 집전체(16, 17)로 이루어지는 집전체간의 접속을 각각 일단 절단하고, 상측의 발전체(11)의 집전체와 하측의 발전체(12)의 접속을 와이어 본딩이나 배선용의 작은 조각 등에 의해 수소측 집전체와 산소측 집전체의 사이를 전기적으로 접속시키도록 하는 것으로, 4개의 발전체(11, 12)의 직렬 접속도 가능하다.
다음에, 도 7a 내지 도 7c, 도 9, 도 10, 도 11을 참조하면서 수소공급부(13)의 구조에 대해서 설명한다. 이 수소공급부(13)는 연료전지카드(10)의 수직방향에 있어서의 중심에 위치하는 부재이고, 연료기체인 수소를 발전체(11, 12)의 사이의 스페이스에 보내 주는 동시에 집전체에 의해 전력 인출을 행하는 기능을 가지고 있다. 이 수소공급부(13)는 한쌍의 수소측 집전체(82, 81)와, 그 사이에 끼워져서 발전체에 연통하는 기체유로를 형성하는 절연막(83, 84)과, 연료기체인 수소를 집전체(82, 81)를 통하여 발전체(11, 12)에 보내주기 위한 수소배관부(91)로 이루어지는 구조를 가지고 있다.
수소측 집전체(81)는 하측에 배치되는 발전체(12)의 표면에 형성되는 수소측 전극(73)에 면접촉하는 부재이고, 당해 발전체(12)와의 접촉면이 수소가스를 투과시킨다. 이 수소측 집전체(81)는 예를 들면 금도금된 금속판으로 구성되고, 도 7a 내지 도 7c중의 이면측에서 발전체(12)의 수소측 전극(73)에 당접한다. 수소측 집전체(81)는 5행 3열의 조를 2조 구성하는 개구부(87)를 통하여 수소를 공급한 다. 이 발전체(12)와의 접촉면에 위치하는 개구부(87)에 의해 수소가스를 면모양의 발전체(12)의 넓은 범위에 걸쳐서 보낼 수 있다. 이 수소측 집전체(81)도 대략 중앙부에는 연락홈(47)에 맞물려지는 결합부(97)가 설치된다.
수소측 집전체(82)는 상측에 배치되는 발전체(11)의 이면에 형성되는 수소측 전극(73)에 면접촉하는 부재이고, 이 발전체(11)와의 접촉면이 수소가스를 투과시킨다. 이 수소측 집전체(82)도 수소측 집전체(81)와 동일하게 예를 들면 금도금된 금속판으로 구성되고, 도 7a 내지 도 7c 중의 표면측에서 발전체(11)의 수소측 전극(73)에 당접한다. 수소측 집전체(82)는 5행 3열의 조를 2조 구성하는 개구부(88)를 통하여 수소를 공급한다. 이 발전체(11)와의 접촉면에 위치하는 개구부(88)에 의해 수소가스를 면모양의 발전체(11)의 넓은 범위에 걸쳐서 보낼 수 있고, 대략 중앙부에는 연락홈(47)에 맞물려지는 결합부(97)가 설치된다.
이와 같은 수소측집전체(81, 82)는 면끼리가 대향하도록 배치되고, 그 사이의 스페이서로서 절연막(83, 84)이 수소측 집전체(81, 82)의 사이에 협지되도록 설치되어 있다. 한쌍의 절연막(83, 84)은 예를 들면 폴리카보네이트 등의 수지필름을 형발(型拔) 가공한 것으로 구성된다. 절연막(83, 84)은 각각 거의 ⊃자 형의 형상이고, 마주 향한 중앙부에 거의 5행 3열의 조를 2조 구성하는 개구부(87, 88)의 영역에 걸치도록 거의 직사각형모양의 스페이스로 이루어지는 기체유로를 구성한다. 절연막(83, 84)의 수소배관부(91)측에는 이 수소배관부(91)의 중공부(中空部)에 연통하는 수소도입구(86)가 형성되고, 절연막(83, 84)의 반대측의 단부에는 리크(leak)공(孔)(85)이 형성된다. 리크공(85)은 개폐자유로운 변(弁)으로 서도 좋고, 또 굳이 형성하지 않아도 좋다. 이들 절연막(83, 84)에 의해 형성되는 스페이스는 면끼리가 대향하는 수소측 집전체(81, 82)의 사이의 스페이스이고, 이들 절연막(83, 84)에서 높이 방향의 두께가 결정된다.
수소배관부(91)는 연료전지카드(10)의 긴쪽 방향을 따라 연장되는 단면 직사각형모양의 배관부재이고, 수소흡수창고스틱(18)이 접속하는 측의 단부에는 이 수소흡수창고스틱(18)의 돌기부(20)가 감합되는 감합공(96)이 형성되어 있다. 수소배관부(91)는 수소를 통과시키기 위하여 중공(中空)으로 되어 있다. 이 수소배관부(91)내의 일부에 수소저장합금 등을 배치해도 좋다. 수소배관부(91)와 수소측 집전체(81, 82)의 접속점은 수소배관부(91)의 측면에 형성된 가로로 긴 삽입구(92)에 돌설편(89, 90)의 선단부가 삽입되는 것으로 형성된다. 삽입구(92)는 2개소에 설치되어 있고, 수소측 집전체(81, 82)의 측단부가 면내방향으로 돌설된 돌설편(89, 90)을 안정하여 수평으로 지지한다. 수소측 집전체(81, 82)에는 전극취출홈(49)으로부터 돌출하는 전극취출편(94)이 당해 연료전지카드(10)의 긴쪽 방향으로 연장한 직사각형모양의 편(片)으로서 전극취출홈(49)의 위치에 맞추어 형성되어 있고, 또한 위치결정겸 유지용 돌출부(93)도 수소배관부의 안쪽의 데드 스페이스를 유효하게 이용하여 형성되어 있다. 또, 연료의 흐름 방향은 2개의 삽입구(92)로부터 각 발전체마다 공급해도 좋고, 또, 한쪽의 삽입구(92)로부터 1개의 유로에서 각 발전체를 통과하도록 형성해도 좋다.
도 8a 내지 도 8c는 상측 케이스체(14)와, 그 하측에 배치되는 상측 산소측 집전체(16) 및 절연필름(100)을 나타내는 사시도이다. 상측 케이스체(14)는 하 측케이스체(15)와 동일하게, 스텐레스강이나 철, 알루미늄 혹은 티탄, 마그네슘 등의 금속재료나, 에폭시 수지, ABS(아크릴로니트릴-부타디엘-스틸렌) 수지, 폴리스틸렌 수지, PET(폴리에틸렌 텔레프탈레이트) 수지, 폴리카보네이트 수지와 같은 내열성이나 내약품성에 우수한 수지재료 등을 사용할 수 있고, 혹은 섬유강화수지와 같은 복합재료를 이용해도 좋다. 이 상측 케이스체(14)는 직사각형모양으로 절결한 개구부(31)가 5행 3열의 조를 2조 구성하도록 형성되어 있다.
이 상측 케이스체(14)와 상측 산소측 집전체(16)의 사이에는 절연필름(100)이 배치된다. 이 절연필름(100)은 예를 들면 폴리카보네이트제이고, 그 막 두께는 0.3mm 정도로 된다. 한쌍의 격자형 영역이 상술의 5행 3열의 조를 2조 구성하는 개구부(31)의 패턴을 반영하도록 동일 수직 방향의 위치에서 5행 3열의 조를 2조 구성하는 개구부(101)를 가지고 형성되어 있고, 대략 중앙부에는 연락홈(47)에 맞물려지는 결합부(102)가 설치된다.
상측 산소측 집전체(16)는 예를 들면 금도금된 금속판으로 구성되고, 상측의 발전체(11)의 산소측 전극(71)에 당접하는 동시에 당해 상측 산소측 집전체(16)에 형성된 5행 3열의 조를 2조 구성하는 개구부(111)를 통하여 산소를 공급한다. 여기서, 각 개구부(111)는 당해 집전체의 기체 투과부로서 기능하고, 개구부(111)자체는 크게 개구되어 있고, 또한 절연필름(100)의 개구부(101) 및 상측 케이스체(14)의 개구부(31)로도 동일 수직방향의 위치에서 5행 3열의 조를 2조 구성하는 구조로 되기 때문에, 발전체(11)의 산소측 전극(71)을 대기 개방상태로 시킬 수 있고, 압력의 저하 즉 공기중의 산소분압을 내리지 않고 발전체(11)에 산소를 공급할 수 있다. 또, 동시에 발전체(11)로부터는 기전력의 생성시에 수분이 생기지만, 개구부(111)자체는 크게 개구되어 있고, 대기 개방상태로 되므로, 전극표면에 생성된 수분도 양호하게 제거하는 것이 가능하다. 상측 산소측 집전전체(16)에는 전극취출홈(48)로부터 돌출하는 전극 취출편(114)이 당해 연료전지카드(10)의 긴쪽 방향으로 연장한 직사각형모양의 편(片)으로서 전극취출홈(48)의 위치에 맞추어 형성되어 있고, 또한 위치결정겸 유지용의 돌출부(113)도 수소배관부의 안쪽의 데드 스페이스를 유효하게 이용하여 형성되어 있다. 또한, 산소측 집전체(16)로서는 카본 재료 등의 전도성 플라스틱 등을 이용해도 좋고, 지지체에 금속막 등을 형성한 구조 등이라도 좋다.
이와 같은 구조의 본 실시형태의 연료전지카드(10)는 수소측 집전체(81, 82)는 면끼리가 대향하도록 배치되므로, 발전체(11, 12)를 공통의 가스공급부에 대하여 적층시켜, 발전에 기여하는 면적을 크게 취할 수 있다. 수소측 집전체(81, 82)의 사이의 스페이서로서 절연막(83, 84)이 수소측 집전체(81, 82)의 사이에 협지되도록 설치되어 있으므로, 연료기체인 수소를 확실히 면모양 발전체(11, 12)에 보내줄 수 있고, 특히 절연막(83, 84)을 폴리카보네이트와 같은 합성수지막 등에 의해 형성했을 경우에서는, 한쌍의 면모양 발전체(11, 12)를 균일한 접촉을 위해 압착시켰을 때의 탄성부재로서도 기능할 수 있고, 발전체와 집전체의 균일한 압착을 돕게 된다.
또, 본 실시형태의 연료전지카드(10)에서는 이 실재(74)의 내측에 형성된 큰 구멍(75)이 프로톤 전도체막(72)보다는 작은 사이즈의 수소측 전극(73)에 외측으로 부터 감합한다. 이 때문에 산소측 전극(71)의 측은 기본적으로 큰 개구에 의해 대기개방되어 있으므로, 가스의 실(seal)이 불필요하기 때문에, 부품개수의 삭감이나 조립공정수의 저감을 실현시킨다. 또, 실재(74)는 탄성재료이기 때문에, 집전체가 눌려졌을 경우에는 두께 방향의 수축이 생겨서 균일한 집전체와 실재(74) 및 그 내측의 수소측 전극(73)의 접촉이 실현되고, 이 균일한 접촉으로부터 전기적인 특성도 향상한다. 또, 산소측 전극(71)의 측에는 실재가 존재하지 않기 때문에, 실재의 흐트러짐의 영향을 받지 않고 그 강성도가 확실히 높게 되고, 기밀특성을 대폭으로 개선할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 연료전지카드(10)에 의하면, 발전체(11, 12)의 산소측 전극을 대기 개방상태로 시킬 수 있고, 압력의 저하 즉 공기중의 산소분압을 내리지 않고 발전체(11, 12)에 산소를 공급할 수 있다. 또, 동시에 발전체(11, 12)로부터는 기전력의 생성시에 수분이 생기지만, 개구부 자체는 크게 개구되어 있고, 대기 개방상태로 되므로, 전극표면에 생성된 수분도 양호하게 제거하는 것이 가능하다.
또, 본 실시형태의 연료전지카드(10)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 장치본체인 노트형 퍼스널 컴퓨터(21)의 카드용 슬롯(22)으로 삽입하여 장착할 수 있다. 특히, 표준화된 PC카드와 동일 사이즈로 하는 것으로, 휴대용 기기의 사용시간을 길게 시키는 것도 가능하다. PC 카드의 케이스체의 내부에는 복수의 발전체(11, 12)가 배치되는 구조로 되지만, 산소측 전극(71)을 대기개방하고 있으므로, 산소는 산소측 전극(71)에 충분한 압력으로 공급되고, 봄베나 펌프 등의 기체공급수단을 설치할 필요가 없다. 이 때문에 연료전지내의 스페이스 절약화가 가능하고, 여분의 보조장치 등도 불필요하게 된다.
도 15 내지 도 17은 본 실시형태의 연료전지 카드의 변형예이고, 도 15의 연료전지카드는 연료전지카드(151)의 부분이 JEIDA/PCMCIA에 의해 표준화된 타입I의 사이즈(두께 3.3mm)를 가지고 있다. 이 연료전지카드(151)의 내부구조에 대해서는 상술의 연료전지카드(10)와 동일하다. 연료전지카드(151)는 판모양부재(153)와 직사각형부재(152)의 조합으로 이루어지는 카드형 수소저장부에 접속가능하게 되고, 또한 그 접속시에는 연료전지카드(151)와 카드형 수소저장부를 구성하는 판모양부재(153)를 더한 두께가 JEIDA/PCMCIA에 의해 표준화된 타입II의 두께(약 5mm 이하)로 된다. 이와 같은 구성으로 하는 것으로, 많은 종류의 노트형 퍼스널 컴퓨터에 당해 연료전지카드(151)를 장착할 수 있고, 카드형 수소저장부는 판모양부재(153)와 직사각형부재(152)의 용적을 맞춘 만큼을 수소가스용으로서 확보할 수 있고, 장시간의 사용에도 견딜수 있게 된다.
도 16은 동일한 PC카드타입의 연료전지카드의 시스템이고, 연료전지카드(161)에 두꺼운 사이즈의 수소저장부(162)가 접속되도록 구성된 것이다. 이 연료전지카드(161)의 내부구조에 대해서는 상술의 연료전지카드(10)와 동일하고, 수소저장부(162)는 이 연료전지카드(161)에 대해서 착탈이 자유롭게 된다. 수소저장부(162)는 상술의 실시형태의 수소흡수창고스틱(18)보다는 두꺼운 두께를 가지고, 보다 장시간의 사용에도 견딜수 있게 된다.
도 17은 리무버블 디스크 등의 케이스체와 동일 사이즈로, 연료전지(171)를 구성한 것이고, 연료전지(171)의 일단측에 설치된 슬롯(173)에 수소흡수창고스틱(172)을 삽입하여 수소를 공급할 수 있는 것이다. 이 연료전지(171)의 일부에는 당해 연료전지의 기전력을 출력하기 위한 출력단(174)이 형성되고, 이 출력단(174)으로부터 연장된 전원플러그(175)를 퍼스널 컴퓨터 등의 기기본체에 접속하는 것으로, 연료전지(171)를 이용한 작동이 실현된다.
도 18a 내지 도 18e는 절연막의 형상을 예시한 도면이다. 도 18a는 상술의 실시형태에 설명한 절연막(83, 84)과 동일 형상이고, 절연성의 폴리카보네이트 필름과 같은 절연막(180)을 이용하여, 대략 직사각형모양으로 넓은 연료 유로(181)를 구성한 것이다. 도 18b는, 절연막(182)은 도 18a의 절연막(180)과 다르고 연료유입구에 대하여 수직한 방향으로 돌출한 돌출부(184)를 좌우 2개소씩 형성한 구성을 가지고 있고, 이들 돌출부(184)에서도 대향하는 수소측 전극을 지지할 수 있고, 연료유로(183)를 확보하는 동시에 대향하는 한쌍의 면모양 수소측 전극의 사이의 절연이 문제가 되는 경우에 적합하다. 도 18c는, 절연막(185)은 도18b의 절연막(182)과 다르고 연료유입구에 대하여 평행한 방향으로 돌출한 돌출부(187)를 좌우 2개소씩 형성한 구성을 가지고 있고, 이들 돌출부(187)에서도 대향하는 수소측 전극을 지지할 수 있고, 연료유로(186)를 확보하는 동시에 대향하는 한쌍의 면모양 수소측 전극의 사이의 절연이 문제가 되는 경우에 적합하다.
도 18d는 직사각형단부를 따라 띠모양으로 연장되는 절연막(188)의 거의 중앙부분에 원형모양의 절연부(190)가 형성되고, 연료유입구로부터 유입한 수소가스나 메타놀 등의 연료가 원형모양의 절연부(190)를 따라 연료유로(189)내를 확산하 고, 기전력을 높이는 것이 가능하다. 또, 도 18e는 원형의 절연부(193)를 복수, 본 예에서는 5개, 형성한 예이고, 직사각형단부를 따라 띠모양으로 연장되는 절연막(191)에 둘러싸인 연료유로(192)내를 적절하게 수소가스나 메타놀 등의 연료가 확산할 수 있게 된다.
도 19a 내지 도 19c는 절연막의 구성의 예를 나타내는 도면이다. 도 19a는 상술의 실시형태에 설명한 절연막(83, 84)과 동일 형상이고, 절연성의 폴리카보네이트 필름과 같은 절연막(195)을 이용하여, 대략 직사각형모양으로 넓힌 연료유로의 유입구(195e)와 배출공(195f)을 가지는 구성으로 되어 있다. 이 배출공(195f)으로부터 여분의 연료를 배출하는 것도 가능하다. 도 19b는 이와 같은 리크공을 가지지 않는 구성이고, 직사각형단부를 따라 띠모양으로 연장되는 절연막(196)은 연료유로의 유입구(196e)만이 연료유로에 접속하는 유통로로 되어 있다. 도 19c는 절연성의 폴리카보네이트 필름과 같은 절연막(197)을 직사각형단부를 따라 띠모양으로 연장되어 있게 하고, 대략 직사각형모양으로 넓은 연료유로의 유입구(197e)와 배출공(199)을 가지는 구성으로 되어 있고, 또한 배출공(199)의 출구에는 변(198)이 형성되어 있다. 이 변(198)은 내부의 수소등의 연료의 압력이 너무 높게 된 경우에, 열어서 내부압을 내리도록 동작할 수 있고, 연료의 압력이 적정한 범위에 있어서는 변(198)이 닫혀서 연료의 쓸데없는 누출을 방지할 수 있다.
[제 2의 실시형태]
본 실시형태는 도 20 내지 도 27에 나타내는 바와 같이, 거의 평판모양의 카 드형 연료전지의 다른 예이고, 특히 공기 유동수단으로서 모터에 의해 구동되는 팬을 카드형 연료전지의 측부에 가지고, 산소측 연료로서 팬으로부터 보내지는 공기를 발전체의 표면에 안내하는 공기로로서 케이스체의 내측에 복수의 홈을 형성한 예이다.
도 21a 내지 도 21c에 나타내는 바와 같이, 당해 카드형 연료전지의 케이스체는 소요의 강성, 내열성, 및 내산성을 가진 합성수지 재료를 성형한 것이고, 상측 케이스체(211)와, 하측 케이스체(212)를 서로 중첩하여 카드형의 대략 평판모양의 케이스체를 구성한다. 여기서, 카드형 연료전지의 케이스체는 일례로서, PC 카드로서 표준화된 사이즈로 하는 것이 가능하고, 구체적으로는 JEIDA/PCMCIA에 의해 표준화된 사이즈를 적용할 수 있다. 이 표준화된 사이즈는 종(긴변)이 85.6mm ±0.2mm, 횡(짧은변)이 54.0mm ±0.1mm로 정해져 있다. 또, 카드의 두께에 대해서는 타입I과 타입II의 각각에 대해서 규격화되어 있고, 즉 타입I에 대해서는 커넥터부의 두께가 3.3 ±0.1mm이고, 기저부의 두께가 3.3 ±0.2mm이다. 또, 타입II에 대해서는 커넥터부의 두께가 3.3 ±0.1mm이고, 기저부의 두께가 5.0mm이하이고 또한 그 두께의 표준치수는 ±0.2mm이다. 본 실시형태에서는 상측 케이스체(211)와 하측 케이스체(212)를 겹쳐서 전지본체의 케이스체를 구성하지만, 그 전지본체의 사이즈를 JEIDA/PCMCIA에 의해 표준화된 사이즈로 할 수도 있고, 후술하는 바와 같은 수소저장 카트리지(202)와 합체했을 때에, JEIDA/PCMCIA에 의해 표준화된 사이즈가 되도록 구성하는 것도 가능하다. 또, 어댑터 등을 조합하여 전지 본체의 사이즈를 JEIDA/PCMCIA에 의해 표준화된 사이즈로 하는 것도 가능하다.
상측 케이스체(211)에는 직사각형모양의 긴변부에 가까운 측을 따라 2열의 개구부(222, 223)가 설치되어 있다. 개구부(222, 223)는 상측 케이스체(211)의 피부 두께를 관통하는 투과공이며 공기의 케이스체 내부로의 취입구와 배출구로 이루어진다. 본 실시형태에 있어서는 개구부(222, 223)의 형상은 원형이지만, 이것에 한하지 않고 타원형, 직사각형이나 다각형모양 등이라도 좋다. 상측 케이스체(211)의 표면에는 사용자가 손으로 다루는 경우의 미끄럼 방지로서 기능하는 복수의 홈(224)이 형성되어 있다.
상측 케이스체(211)의 내측면에는 도 24에 나타내는 복수의 병행하는 홈(241)이 형성되어 있고, 대략 직사각형모양의 긴변방향을 따라 배치되는 팬(233)의 위치로부터 타단측의 팬(231)의 위치근방까지 대략 직선형으로 연장되어 있다. 또한, 팬(233) 및 팬(231)은 공기 유동수단을 구성하고, 복수의 병행하는 홈은 공기로를 구성한다. 개개의 홈은 대략 ⊃형모양의 단면을 가지고 있지만, 상측 케이스체(211)에서는 팬(233)을 둘러싸서 형성되는 팬공간부(237)에 연속한다. 팬공간부(237)는 대략 직사각형모양의 긴변방향을 따라 배치되는 모양으로 연장되어 있고, 팬공간부(237)의 외곽이 대략 원통형의 팬(233, 231)을 소정의 공극(空隙)으로서 에워싸도록 구성된다. 상측 케이스체(211)에 있어서는 당해 상측 케이스체(211)에 형성된 외측의 개구부(222)의 직하에 팬공간부(237)가 위치하고, 개구부(222)로부터 도입된 공기가 팬(231)에 의해 케이스체내의 홈내를 유동하도록 제어된다. 본 실시형태에 있어서는 개구부(222)로부터 도입된 공기는 팬(231)에 의해 하측 케이스체(212)에 형성된 홈(238)으로 공기가 안내된다. 상측 케이스 체(211)에 설치된 홈의 내부를 통과하는 공기는 팬(233)으로부터 도입된 것이고, 그 개구부(239)는 하측 케이스체(212)의 긴변측 단부근처에 형성된다.
하측 케이스체(212)는 상측 케이스체(211)와 쌍으로 되어 카드모양의 하우징을 형성하는 부재이다. 상측 케이스체(211)와 동일, 도 21a 내지 도 21c에 나타내는 바와 같이, 복수의 병행하는 홈(238)이 형성되어 있고, 대략 직사각형모양의 긴변방향을 따라 배치되는 팬(231)의 팬공간부(237)의 위치로부터 타단측의 팬(233)의 팬공간부(237)의 위치근방까지 대략 직선형으로 연장되어 있다. 개개의 홈(238)은 대략 ⊃형모양의 단면을 가지고 있지만, 하측 케이스체(212)에서는 팬(231)을 둘러싸서 형성되는 팬공간부(237)에 연속한다. 각 홈(238)은 반대측의 팬(233)의 근방에서 종단하고, 각 홈(238)의 종단부에 설치된 개구부(240)에 의해 케이스체 외측에 연속한다. 하측 케이스체(212)에 있어서는 당해 하측 케이스체(212)에 형성된 외측의 개구부(239)의 직상에 팬공간부(237)가 위치하고, 개구부(239)로부터 도입된 공기가 팬(233)에 의해 상측 케이스체(211)의 내측의 홈(241)내를 유동하도록 제어된다.
상술의 상측 케이스체(211)와 하측 케이스체(212)에는 당해 케이스체의 측면에 수직한 방향으로 연장되도록 각각 홈이 형성되지만, 각 홈이 형성된 각 케이스체의 내측에는 각각 발전체(251, 252)가 당접하여 배치된다. 본 실시형태에서는 한쌍의 발전체(251, 252)가 각각 수소측 전극을 다른 발전체측에 배치하도록, 즉 한쌍 혹은 한개의 수소측 전극을 끼우도록 표측과 이측의 양측에 구성된다. 수소측 전극을 중심으로 배치하므로, 한쌍의 발전체(251, 252)에는 그 중심부의 수소 측 전극에 수소계 연료, 메타놀계 연료, 보로하이드라이드계 연료 등의 기체 혹은 액체의 상태의 연료가 공급된다. 또, 수소측 전극을 중심으로 배치하는 것으로, 산소측 전극이 겹쳐진 한쌍의 발전체(251, 252)의 표면과 이면의 양면에 위치하게 되고, 대략 평판모양의 한쌍의 발전체(251, 252)의 주위를 산소측 전극으로 끼워서 유효면적을 크게 벌 수 있다. 여기서 한쌍의 발전체(251, 252)에 대해서 설명하면, 전해질막으로서의 프로톤 전도막을 사이에 두도록, 한쪽의 측에 수소측 전극이 형성되고, 다른쪽의 측에 산소측 전극이 형성된다. 수소측 전극에는 외부로부터 수소가스등의 연료유체가 공급되고, 이 연료유체가 전극내의 가는 구멍을 통하여 반응영역에 도달하고, 이 전극내에 존재하는 촉매에 흡착되어 활발한 수소원자로 된다. 이 수소원자는 수소이온으로 되고, 대(對)극인 산소측 전극에 이동하는 동시에, 이온화시에 생기는 전자를 수소측 전극으로 보내고, 이들 전자가 기전력이 되어 외부로 접속된 회로를 통하여 산소측 전극에 도달한다.
산소측 전극이나 수소측 전극은 금속판이나 다공질성의 금속재료, 혹은 탄소재료 등의 도전성 재료로 이루어지고, 이들 산소측 전극이나 수소측 전극에는 집전체가 접속된다. 집전체는 전극에서 발생하는 기전력을 인출하기 위한 전극재이고, 금속재료나 탄소재료, 도전성을 갖는 부직포 등을 이용하여 구성된다. 이와 같은 전해질막을 산소측 전극 및 수소측 전극에서 사이에 둔 구조의 발전체(251, 252)는 MEA(전해질막/전극복합체:Membrane and Electrode Assembly)로 불려지고 있고, 특히 본 실시형태에서는 2매의 발전체(251, 252)가 수소측 전극을 내측으로 하도록 겹쳐지고, 그 결과로서 겹쳐진 2매의 발전체(251, 252)의 표면측과 이면측의 산소측 전극이 위치하게 된다. 본 실시형태에 있어서는 발전체(251, 252)는 각각 카드모양의 케이스(211, 212)의 긴변방향을 따라 긴쪽 방향으로 되는 대략 직사각형 평판모양이고, 발전체(251, 252)의 짧은변은 카드모양의 케이스체(211, 212)의 대략 반분으로부터 공기유동수단인 팬(231, 233)과 그 주위의 부재분만큼 뺀 사이즈로 되어 있다. 따라서, 본 실시형태의 연료전지에서는 4매의 발전체(251, 252)중의 2매가 겹쳐진 구조의 것이 늘어놓아진 구조로 되고, 4매분의 발전체(251, 252)를 직렬하는 것으로 높은 기전력을 얻을 수도 있고, 또 접속패턴을 바꾸어 4매분의 발전체(251, 252)를 병렬 접속시켜서 전지로서의 가동시간을 길게 하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시형태의 연료전지에서는 각각의 형상이 카드모양의 케이스체의 짧은변측을 분할하는 구조로 하였지만, 긴변측을 분할하는 형상으로 발전체를 적층하여 배치하는 것도 가능하고, 4매로 구성하는 경우에 한하지 않고, 6매나 8매, 혹은 그 이상의 매수의 발전체를 조합해도 좋다. 또, 각각의 발전체의 형상이 동일하면, 제조상 동일의 발전체를 실장하면 좋게 되지만, 이것에 한정되지 않고 다른 형상의 발전체를 조합해도 좋다. 예를 들면, 큰 사이즈의 발전체와 작은 사이즈의 발전체를 동일 면내에 배치하도록 구성해도 좋고, 혹은 두꺼운 두께의 발전체와 얇은 두께의 발전체를 동일 면내에 배치하도록 구성해도 좋다. 또, 용량이나 효율 등의 점에서 성능이 다른 것과 같은 발전체의 종류가 다른 것을 조합하여 케이스체내에 실장해도 좋다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 각 발전체(251, 252)는 소요의 강성(剛性)으로서 케이스체내에 배치되지만, 각 발전체는 가동성을 가지고 있어도 좋고, 그 경우에는 케이스체도 가동성을 가지는 재료로 구성할 수 있다. 또, 발전체 자체가 소요의 카트리지 타입으로 치환 가능할수 있는 것과 같은 구조이어도 좋다. 또, 발전체의 위치를 이동시키고, 예를 들면 케이스체내에서 발전체를 슬라이드시켜서 위치를 비켜놓고, 발전체간의 접속형태를 바꾸도록 해도 좋다.
다음에, 공기유동수단으로서의 팬(231, 233)에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는 팬(231, 233)은 그 중심에 위치하는 원주형상의 회전축(260)의 주위에 방사모양의 원주상 일정 간격을 비워서 8매의 날개부(261)가 부착되어 있다. 각 날개부(261)는 당해 팬(231, 233)의 회전축(260)의 축방향을 긴쪽 방향으로 하는 직사각형모양이고, 당해 날개부(261)의 단부는 상측 케이스체(211) 및 하측 케이스체(212)를 절결하여 형성된 팬공간부(237)의 내벽과 약간의 클리어런스로서 이간한다.
도 21a 내지 도 21c에 있어서, 팬(231)은 자기앞 측에 케이스체(211, 212)의 긴변을 따라 케이스체(211, 212)의 측부 근방에 배치되고, 역으로 팬(233)은 안쪽에, 케이스체(211, 212)의 긴변을 따라 케이스체(211, 212)의 측부 근방에 배치된다. 이와 같은 팬(231, 233)의 배치로 하는 것으로, 발전체의 각 전극의 면적을 크게 취하는 것이 가능하게 된다. 팬(231, 233)은 각각 케이스체(211, 212)의 긴변을 따라 한쌍이 설치되고, 합계 4개의 팬(231, 233)이 각각 독립한 모터(235, 236)에 구동된다. 편측에서 한쌍의 팬(231)은 동축이 되도록 배치되고, 팬(231)의 회전축(260)의 축받이(232)는 한쌍의 팬(231)으로 공용하게 된다. 모터(235, 236)는 직류구동의 아주 작은 모터이고, 팬(231, 233)과 대략 동일 지름으로 되고, 특히 원통형모양으로 절결한 팬공간부(237)의 단부가 지지부로 되어 모터(235, 236)를 고정한다. 모터(235, 236)에는 도시하지 않은 배선으로부터의 전류가 공급되지만, 당해 연료전지에서 발생한 기전력의 일부를 모터(235, 236)의 회전력에 돌릴 수 있다. 모터(235, 236)의 구동회로는 동일 케이스체(211, 212)의 내부에 배치되는 배선기판(271)에 실장되는 예를 들면 집적회로 등의 전자부품(272)에 의해 구성된다.
이와 같은 구성의 팬(231, 233)은 모터(235, 236)에 대하여 전원을 공급하는 것으로 회전한다. 이 모터(235, 236)에 공급되는 전력으로서는 당해 연료전지에서 발생하는 즉 발전체(251, 252)가 발생시킨 기전력을 이용할 수 있다. 팬(231, 233)이 축주위로 회전하면, 날개부(261)의 주위의 팬공간부(237)내의 공기는 유동하고, 그 회전방향에 따라서 압출된다. 상술과 같이, 팬(231)측의 팬공간부(237)는 하측 케이스체(212)의 내측에 형성된 복수의 홈(238)에 연속해 있으므로, 팬(231)의 회전에 따라 팬공간부(237)내의 공기는 하측 케이스체(212)의 홈(238)에 압출된다. 또, 팬(233) 측의 팬공간부(237)는 상측 케이스체(211)의 내측에 형성된 복수의 홈에 연속해 있으므로, 팬(233)의 회전에 따라 팬공간부(237)내의 공기는 상측 케이스체(211)의 홈(241)에 압출되게 된다. 이와 같은 팬공간부(237)내의 공기의 홈으로의 압출동작과 동시에, 팬공간부(237)에서는 흡기 동작이 생기지 않게 되고, 팬(231)측의 팬공간부(237)는 상측 케이스체(211)에 형성된 개구부(222)로부터 공기를 받아 들이고, 팬(233)측의 팬공간부(237)는 하측 케이스체(212)에 형성된 개구부(239)로부터 공기를 받아 들인다.
상측 케이스체(211)와 하측 케이스체(212)에는 당해 케이스체의 측면에 수직한 방향으로 연장되도록 각각 홈(241, 238)이 형성되어 있고, 이들 홈(241, 238)에는 팬(233, 231)으로부터 공기가 보내 주어진다. 홈(241)은 그 단면의 삼방을 상측 케이스체(211)에 둘려져 있지만, 하면에서는 상측의 발전체(251)의 표면이 직접 홈(241)내에 노출하고, 당해 홈(241)의 내부는 팬(233)의 구동에 의해 공기가 유동하고 있기 때문에, 상측의 발전체(251)의 표면의 산소측 전극에 체류할 가능성이 있는 물을 증발시켜서 제거할 수 있다. 또, 홈(238)도 동일하게 그 단면의 삼방을 하측 케이스체(212)에 둘려져 있지만, 홈의 상면에서는 하측의 발전체(252)의 표면 즉 저면이 직접 홈(238)내에 노출하고, 당해 홈(238)의 내부는 팬(231)의 구동에 의해 공기가 유동하고 있기 때문에, 하측의 발전체(252)의 표면의 산소측 전극에 체류할 가능성이 있는 물을 증발시켜서 제거할 수 있다. 홈(241, 238)을 통과한 공기는 홈(241, 238)의 종단부에 설치된 개구부(223, 240)로부터 케이스체 외부에 배출되고, 이 때, 발전체(251, 252)의 표면에 발생하고 있던 수분도 동시에 당해 연료전지 밖으로 배출되게 된다. 따라서, 연료전지로서 전력을 공급하고 있을 때에 발생하는 물은 효율 좋게 전지 밖으로 배출되게 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 공기로로서 기능하는 홈(238, 241)은 복수의 병행한 직선모양으로 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않고 정현파 등의 파형이나 직사각형파형의 패턴이나 나선형이나 U자형 등의 각종 평면 패턴이어도 좋고, 홈의 수에 대해서도 단수이어도 좋고, 복수이어도 좋다. 또, 개개의 홈이 전체 동일 사이즈나 길이일 필요는 없고, 수분이 많게 발생하기 쉬운 부분의 공기의 유속을 높이는 것과 같은 형상이어도 좋다. 또, 홈의 전체가 본 실시형태와 같이 중공이어도 좋고, 흡수성의 부재를 설치하도록 하는 것도 가능하다. 또, 공기의 배출구가 되는 개구부도 각 홈에서 1개로 한정되지 않고, 복수 개소에서 개구하도록 해도 좋다. 또, 개구부에는 먼지 등의 케이스체 내부로의 침입을 방지하기 위한 네트나 셔터 기구를 설치해도 좋다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 홈(238, 241)을 케이스체의 내측면에 형성하는 것으로 하고 있지만, 별도 부재를 발전체와 케이스체의 사이에 협지시키는 구조로 해도 좋고, 또, 발전체측에 공기로를 부착하는 구조이어도 좋다. 공기로의 다른 예로서는 통기성이 있는 섬유재료나 부직포, 다공질재료 등의 부재를 배치하도록 하는 것도 가능하다.
본 실시형태의 연료전지(201)의 내부에는 상술과 같은 발전체(251, 252)나 팬(231, 233) 및 모터(235, 236)에 더하여 연료유량조정부(281)가 설치되어 있다. 연료유량조정부(281)는 당해 카드모양의 연료전지(201)의 수소저장 카트리지(202)와의 인터페이스부로서 기능하고, 수소저장 카트리지(202)에서의 연료유체를 적절한 양으로 조정하면서, 연료유체를 발전체(251, 252)에 효율좋게 공급하기 위한 기능을 가진다. 구체적으로는 연료유량 조정부(281)는 수소저장 카트리지(202)의 연료 취출구(282)와 결합가능한 결합부(283)를 가지고 있고, 이 결합부(283)에 연속하는 형으로 도시하지 않은 변체(弁體)가 내부에 설치되어 있고, 소정의 압력의 연료를 발전체(251, 252)의 사이의 스페이스에 공급하는 구조로 되어 있다. 이 연료유량조정부(281)에는 수소저장 카트리지(202)의 연료취출구(282) 와의 결합상태를 모니터하는 감시부나, 수소저장 카트리지(202)로부터의 연료의 압력을 측정하는 압력측정부, 당해 연료전지(201)나 수소저장 카트리지(202)의 온도검출부 등이 설치되고, 또한 연료누출방지기구부도 형성가능하다. 예를 들면 연료의 압력을 측정하는 압력측정부에서의 데이터에 의해, 압력이 너무 높다고 판단될 경우에는 변체를 닫기도 하는 제어도 가능하고, 압력이 너무 낮다고 판단될 경우에는 역으로 변체를 열기도 하는 제어도 가능하다. 이와 같은 제어는 I/O부(285)를 통하여 수소저장 카트리지(202)의 상태를 모니터하는 것으로 가능하고, 이와 같은 I/O부(285)는 수소저장 카트리지(202)의 결합용 돌설편(284)과 감합하는 감합부(286)의 근방에 배치되고, 수소저장카트리지(202)의 동일한 I/O부와의 사이에서 데이터 통신이 가능하다. 또, 동일한 I/O부(275)는 출력측에도 설치되어 있고, 당해 연료전지(201)의 출력전력을 소비하는 측의 상태를 검지하여, 출력을 제어하도록 하는 것도 가능하다. 예를 들면 출력전력을 소비하는 측의 기기가 액티브상태, 슬리프상태, 소프트오프상태, 대기상태 등으로 그 소비전력이 변화할 경우에는 그와 같은 소비전력의 상태에 따른 제어가 가능하다.
또, 본 실시형태의 연료전지(201)의 내부에는, 상술과 같은 배선기판(271)이 설치되어 있고, 이 배선기판(271)상에 탑재되는 전자부품(272) 등에 의해 상술의 모터(235, 236)의 회전수나 정지·회전 등의 제어나 당해 연료전지(201)의 출력전압의 조정 등도 가능하고, 돌설편(273, 274)에 형성되는 단자에 기전력을 출력하는 것으로, 당해 연료전지(201)에 접속되는 기기에 전력을 보내는 것이 가능하게 된다.
상술의 연료유량조정부(281)에 접속하는 수소저장 카트리지(202)는 내부에 수소흡수창고 합금 등을 가지는 부재이고, 연료전지(201)의 케이스체에 대하여 착탈이 자유롭게 되고, 장착시에는 연료취출구(282)와 결합부(283)가 결합함으로써 연료유체가 유동 가능하게 되고, 수소저장 카트리지(202)가 떼어내졌을 때에는 당해 수소저장 카트리지(202)로부터의 연료유출이 멈춰지는 기구를 가지고 있다. 이 수소저장 카트리지(202)는 카드형상의 연료전지(201)와 대략 같은 두께와 대략 같은 짧은변 사이즈를 가지고 있고, 따라서 당해 수소저장 카트리지(202)를 연료전지(201)에 접속했을 경우에는 전체로서 카드모양의 긴쪽 방향으로 연장된 형태로 되고, 취급이 용이하게 된다. 또한, 본 실시형태에서는 수소저장 카트리지(202)는 카드 형상의 연료전지(201)와 대략 같은 두께와 대략 같은 짧은변 사이즈를 가지고 있는 것으로서 설명하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고 다른 형상, 예를 들면 두께가 두꺼운 것이어도 좋고, 결합가능한 수소저장 카트리지도 단수로 한정되지 않고 복수이어도 좋다. 또, 결합부도 단수로 한정되지 않고 복수로 할 수 있고, 신호의 전달수단 등을 결합부 또는 그 주변에 배치하도록 하여도 좋다.
본 실시형태의 연료전지(201)는 상술과 같이, 발전체(251, 252)의 산소측 전극의 표면에 공기로로서의 홈(238, 241)이 형성되고, 이들 홈(238, 241)을 통과하는, 팬(231, 233)에 의해 도입된 공기가 산소측 전극의 표면의 수분을 증발시키고, 증발한 수분을 포함하는 공기는 또한 개구부(223, 240)로부터 케이스체의 외부로 배출된다. 이 때문에 연료전지에 생성하는 물을 적절한 양으로 제어할 수 있고, 항상 효율 좋게 전력을 발생시킬 수 있다. 공기의 자연 유입에 의해 수분을 증 발시킬 경우에는 그 증발속도가 자연대류의 상태나 외기의 온도, 습도, 또한 개구 사이즈 등에 의해 크게 영향을 받는다고 하는 문제가 발생하지만, 본 실시형태의 연료전지에서는 산소측 전극의 표면을 통과하는 공기는 팬(231, 233)에 의해 강제적으로 공급된 것이고, 자연 유입에 의존하는 경우에 비해 수분을 안정하게 증발할 수 있게 된다.
*또한, 본 실시형태의 연료전지(201)는, 팬(231, 233)의 위치는 케이스체(211, 212)의 긴변을 따라 케이스체(211, 212)의 측부 근방에 배치되는 것으로서 설명하였지만, 팬의 위치는 다른 장소이어도 좋고, 예를 들면 카드모양의 케이스체의 짧은변을 따라 팬을 설치하도록 하여도 좋다. 또, 팬 등의 공기유동수단은 평면모양으로 전개하는 복수의 발전체의 사이의 위치에 배치되도록 형성하여도 좋다. 또, 카드모양의 케이스체(211, 212)는 소요의 합성수지나 금속, 글래스, 세라믹, 섬유강화합성수지 등에 의해 형성되지만, 반드시 변형할 수 없는 것으로 한정되지 않고, 접는 것이 가능하기도 하고, 혹은 일부의 부재 등이 착탈할 수 있는 구조이어도 좋다.
도 28은 팬의 변형예를 설명하기 위한 도면이다. 수소저장 카트리지(296)에 결합한 대략 평판모양의 케이스체(295)내에 단면모양에서 한쌍의 팬(291, 291)이 각각의 회전축(290)이 직선상으로 늘어서도록 배치되어 있고, 각 팬(291)은 나선형으로 연장되어 있는 날개부(292)가 회전축(290)의 주위에 형성된다. 팬(291)은 모터(293)와 동축으로 되고, 모터(293)의 회전에 의해 팬(291)이 축주위 에 회전하고, 축방향으로 송풍하도록 기능한다. 한쌍의 팬(291)은 각각 동일 방향으로 회전하도록 제어하여도 좋고, 공통의 축받이부에 홈 등의 공기로의 입구를 설치하고, 거기서부터 양측에 공기를 보내도록 하여도 좋다.
[제 3의 실시형태]
본 실시형태는 한쪽의 측면에 팬을 이용한 공기유동수단을 형성한 연료전지의 예이다. 도 29에 나타내는 바와 같이, 대략 직사각형모양의 카드형 케이스체(301)가 설치되어 있고, 이 케이스체(301)의 내부에 발전부(303)가 배치되어 있다. 여기서, 카드형 연료전지의 케이스체(301)는 일례로서 PC카드로서 표준화된 사이즈로 하는 것이 가능하고, 구체적으로는 JEIDA/PCMCIA에 의해 표준화된 사이즈를 적용할 수 있다. 이 표준화된 사이즈는 종(긴변)이 85.6mm±0.2mm, 횡(짧은변)이 54.0mm±0.1mm로 정해져 있다. 또, 카드의 두께에 대해서는 타입I과 타입II이 각각에 대해서 규격화되어 있고, 즉 타입I에 대해서는 커넥터부의 두께가 3.3±0.1mm이고, 기저부의 두께가 3.3±0.2mm이다. 또 타입II에 대해서는 커넥터부의 두께가 3.3±0.1mm이고, 기저부의 두께가 5.0mm이하로 또한 그 두께의 표준치수는 ±0.2mm이다. 카드형 케이스체(301)도 상측 케이스체와 하측 케이스체를 중첩하도록 구성하는 것이 가능하다.
이 카드형 케이스체(301)에는 이 카드형 케이스체(301)의 긴쪽 방향에 수직한 면으로 대략 동사이즈로 되어 연속적으로 배치 가능한 수소저장 카트리지(302)가 결합되어 있다. 이 수소저장 카트리지(302)의 내부에는 수소흡수창고합금 등의 수소저장부가 배치되어 있고, 연료전지의 케이스체(301)에 대해서 착탈이 자유 롭게 된다. 수소저장 카트리지(302)는 장착시에는 연료취출구와 결합부가 결합함으로써 연료유체가 유동가능하게 되고, 수소저장 카트리지(302)가 떼어내졌을 때에는 당해 수소저장 카트리지(302)로부터의 연료 유출이 멈춰지는 기구를 가지고 있다.
카드형 케이스체(301)의 내측에는 4매의 발전체를 조합한 발전부(303)와, 수소저장 카트리지(302)로부터의 연료유체를 이 카드형 케이스체(301)내에 도입하기 위한 결합부(304)와, 이 결합부(304)가 삽입되어 결합하는 발전측 결합부(305)와, 이 발전측 결합부(305)에 파이프(306)를 통하여 접속하는 유량 조정부(307)와, 이 유량조정부(307)와 발전부(303)를 접속하는 파이프(308)와, 배선기판(311)상에 전자부품(310)을 탑재시켜 이들 전자부품 등에 의해 출력제어 등을 행하는 제어회로부(309)를 가지고 있다. 그리고, 당해 카드형 케이스체(301)의 내부에는 또한 공기유동수단으로서의 한쌍의 팬(312, 313)이 케이스체의 측면을 따라 연장되도록 배치되어 있다. 팬(312, 313)은 각각 대응하는 모터(314, 315)에 의해 회전하도록 구동된다. 팬(312)과 팬(313)은 평행하여 배치되고, 특히 본 실시형태에 있어서는 팬(312)과 팬(313)은 상하방향으로 늘어서 배치되고, 각각 상측에 위치하는 발전체와 하측에 위치하는 발전체에 공기를 보내준다.
팬(312, 313)은 원통형의 회전축의 주위에 날개부가 설치된 구조를 가지고, 각 날개부는 회전축 방향으로 직선형으로 연장되고, 회전축의 지름방향으로는 방사모양으로 형성된다. 따라서, 팬(312, 313)은 모터(314, 315)의 구동에 의해 회전축을 중심으로 회전하고, 케이스체내의 스페이스에 회전축과 수직한 방향으로 공 기를 도시하지 않은 홈을 따라 보내 준다. 이 팬(312, 313)은 후술하는 바와 같이 산소측 전극에 생성되는 물의 증발용으로서 이용되는 동시에, 공기를 보내는 것으로 방열을 도모하는 것도 가능하다. 팬(312, 313)은 모터(314, 315)에 대하여 커넥터(316, 317)를 통하여 접속하지만, 커넥터(316, 317)를 설치하지 않고 직접 모터(314, 315)와 팬(312, 313)이 접속되도록 하여도 좋다.
발전부(303)는 4매의 발전체를 조합한 구조이고, 1개의 발전체는 프로톤 전도체 등의 전해질막을 수소측 전극과 산소측 전극으로 협지한 구조를 가지고 있고, 산소측 전극이나 수소측 전극은 금속판이나 다공질성의 금속재료, 혹은 탄소재료 등의 도전성재료로 이루어지고, 이들 산소측 전극이나 수소측 전극에는 집전체가 접속된다. 집전체는 전극에서 발생하는 기전력을 인출하기 위한 전극재이고, 금속재료나 탄소재료, 도전성을 가지는 부직포 등을 이용하여 구성된다. 4매의 발전체는 2매 겹쳐진 것이 케이스체내에 2개 늘어놓아져 배치된다. 발전체를 2매 겹칠 경우에는 수소측 전극끼리가 면끼리로 마주하도록 겹칠 수 있고, 이 경우에는 연료유체를 중첩된 수소측 전극끼리의 사이의 스페이스에 보내주는 것으로 전극의 활성화가 가능하게 되고, 산소의 공급이 필요한 면은 중첩된 발전체의 표면과 이면이 산소측 전극면으로 된다.
발전측 결합부(305)는 산소저장카트리지(302)의 결합부(304)와 결합하여 수소저장 카트리지(302)로부터의 기밀성을 유지하면서 연료유체를 연료전지내에 도입하기 위한 기구부이다. 구체적으로는 발전측 결합부(305)에 결합부(304)의 선단이 삽입되고, 또한 밀고 들어갔을 때에 잠기는 기구를 가지고, 이와 같은 장착동작 의 사이에 있어서 가스누출이 방지되도록 배려되어 있다. 연료유체가 수소가스가 아니고, 다이렉트 메타놀 방식과 같은 액체의 경우에는 수소저장 카트리지(302)의 대신에 착탈이 자유로운 연료유체 저장탱크를 사용할 수 있다.
이와 같은 발전측 결합부(305)에 기계적인 유량 조정기구를 설치하는 것도 가능하지만, 본 실시형태의 연료전지에 있어서는 발전측 결합부(305)와 발전부(303)의 사이에 유량 조정부(307)가 배치되어 있다. 이 유량 조정부(307)는 전자적 혹은 기계적으로 연료유체의 유량을 일정하게 하기 위한 장치이고, 변체 등을 설치하여 압력을 제어할 수 있다.
제어회로부(309)는 발전부(303)로부터 출력되는 기전력을 제어하는 회로이고, 또한 연료공급측인 수소저장 카트리지(302)와의 결합상태를 감시하기도 하고, 출력의 공급선의 부하상태를 검출하면서 출력의 조정, 예를 들면 기전력을 이용하는 기기의 모드(액티브 모드, 대기 모드나 슬리프 모드 등)에 따른 출력전압의 조정 등을 행하는 것도 가능하다. 또, 제어회로부(309)에는 상술의 팬(312, 313)을 구동하는 모터(314, 315)를 제어하는 회로부를 설치하는 것도 가능하다. 이 제어회로부(309)에 사용되는 전원으로서는 당해 발전부(303)에서 발생한 전력의 일부를 사용하여도 좋다. 이 제어회로부(309)로부터는 한쌍의 출력단자(318, 319)가 돌출하고, 이 출력단자(318, 319)의 선단은 카드형 케이스체(301)로부터 외부에 돌출한다.
이와 같은 구조를 가지는 본 실시형태의 연료전지는 카드형 케이스체(301)의 일측면에, 산소를 연료전지에 공급하고 또한 산소측 전극의 표면의 생성수의 증발 을 촉진시키기 위한 팬(312, 313)이 배치되어 있다. 이들 팬(312, 313)을 회전시켜서 공기를 도시하지 않은 홈을 따라 안내하는 것으로, 산소측 전극의 표면에 생성하는 물의 효과적인 제거가 가능하게 되고, 출력전압의 저하를 방지하는 것이 가능하다.
또, 본 실시형태의 연료전지에서는 제어회로부(309)도 탑재되어 있기 때문에, 출력전압의 적정화나, 조건, 환경에 따른 제어를 용이하게 실행할 수 있고, 간단한 발전 디바이스가 아니고 정보처리기능도 갖춘 전지로서 유용하다. 또, 결합부에서는 가스 누출 등의 유체누출이 미연에 방지되는 구조로 되고, 디바이스로서의 안정성도 충분하게 된다.
[제 4의 실시형태]
본 실시형태는 도 30 내지 도 32에 나타내는 바와 같이, 복수의 홈의 일부가 산소측 전극에 생성하는 물의 증발용에 사용되고, 다른 일부가 전극의 방열에 사용되는 예이다.
도 30은 발전체의 위를 통과하는 홈(371, 372)이 증발용과 방열용에 사용되는 예이고, 방열용에 사용되는 홈(372)과, 증발용에 사용되는 홈(371)이 케이스체(370)에 번갈아 설치되어 있다. 각각의 홈(371, 372)은 대략 직선형이고, 발전체의 짧은변 방향으로 양단에 걸치는 길이로 연장되어 있다. 각 홈(371, 372)의 단면형모양은 대략 직사각형모양이지만, 이것에 한정되지 않고 반원형모양이나 V자형모양 등의 다른 형모양이라도 좋다.
홈(371, 372)의 단부에는 각각 팬(351, 353)이 설치되어 있다. 이들 팬(351, 353)은 원통형의 회전축의 주위에 날개부를 형성한 구조를 가지고 있고, 모터(352, 354)에 의해 구동되고, 홈(371, 372)의 연장방향으로 공기를 유동시킨다. 여기서 팬(351)과 팬(353)은 그 역할이 다르게 되어 있고, 팬(351)은 증발용의 홈(371)에 연속하여 발전체의 표면의 집전판 근방의 수분을 증발시키도록 공기를 보내주고, 팬(353)은 방열용의 홈(372)에 연속하여 세퍼레이터를 통하여 발전체의 온도가 과도하게 되지 않도록 제어한다. 각 홈(371, 372)의 팬(351, 353)이 형성된 측의 반대측에는 공기의 배출구(373, 374)가 형성되어 있고, 홈(371, 372)을 통과한 공기가 배출된다.
도 31에는 발전체의 개략 단면이 표시되어 있고, 하측으로부터 순서대로 집전판(381), 수소측 전극(382), 프로톤 전도체인 전해질막(383), 산소측 전극(384), 집전판(385), 세퍼레이터(386)가 적층된 구조를 가지고 있다. 세퍼레이터(386)는 전기적인 절연을 도모하기 위한 필름이고, 홈(371)에 따른 개구부(375)가 설치되어 있다. 이 때문에 홈(371)을 통과하는 공기는 세퍼레이터(386)에서 분리되지 않고, 집전판(385) 및 산소측 전극(384)의 주위에까지 이르고 생성된 수분을 증발시키면서 제거하는 것이 가능하게 된다. 또, 방열용의 홈(372)은 세퍼레이터(386)에서 분리되어 있고 홈(372)을 통과하는 공기는 집전판(385) 및 산소측 전극(384)의 주위에 이르지 않고, 그 세퍼레이터(386)를 통하여 전해진 열을 세퍼레이터(386)의 표면으로부터 운반하여 가도록 하여 방열을 촉진한다. 개구부(375)는 증발용으로 개구한 것에 한하지 않고, 통상의 산소공급용으로 개구한 것이라도 좋고, 산소공급용과 증발용을 겸용으로 할 수 있다.
이와 같은 구조의 연료전지에 있어서는 팬(351)을 회전시키는 것으로 팬(351)으로부터 공기유입량을 증가시킬 수 있고, 이 경우에는 연료전지로의 산소의 공급량을 증대시킬 수 있는 동시에, 산소측 전극(384)에서 발생하는 물도 증발시켜서 제거시킬 수 있고, 당해 연료전지의 출력을 증대시킬수 있다. 또, 반대측에 배치되는 팬(353)을 회전시키는 것으로 팬(353)으로부터의 공기유입량을 증가시킬 수 있고, 이 경우에는 세퍼레이터(386)의 표면으로부터의 방열을 도모할 수 있다. 따라서, 연료전지의 출력을 안정한 값으로 제어하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 실시형태의 연료전지에서는 증발용의 홈(371)과 방열용의 홈(372)의 각각에 셔터(355, 359)를 설치하고 있다. 셔터(355)는 접속부(358, 363)를 통하여 개폐용의 액츄에이터(357)에 접속되어 있고, 액츄에이터(357)를 동작시키는 것으로, 셔터(355)를 각 홈(371)의 연장방향과는 수직한 방향으로 비켜놓을 수 있다. 마찬가지로, 셔터(359)는 접속부(362, 364)를 통하여 개폐용의 액츄에이터(361)에 접속되어 있고, 액츄에이터(357)를 동작시키는 것으로, 셔터(355)를 각 홈(371)의 연장방향과는 수직한 방향으로 비켜놓을 수 있다. 도 32는 액츄에이터(357, 361)가 동작하고, 셔터(355, 359)가 함께 폐쇄상태로 된 경우를 나타내고 있다. 이 폐쇄상태는 셔터(355, 359)의 개구부(356, 360)의 위치가 홈(371, 372)의 위치로 비켜놓는 것으로 생긴다. 이와 같이 셔터(355, 359)를 닫는 것으로, 팬(351, 353)으로부터의 공기는 홈(371, 372)에 유입되지 않고, 따라서 증발과 방열은 셔터를 연 상태에 비해서 억제되게 된다. 또한, 도 32에서는 액츄에이터(357, 361)가 작동하고, 셔터(355, 359)가 함께 패쇄상태로 되어 있지만, 한쪽의 액츄에이 터(357, 361)만을 작동시켜서 제어를 행할 수 있고, 또 셔터기구를 설치하지 않고 팬의 동작을 휴지하기도 하여 회전속도를 조정하도록 하여도 좋다.
본 실시형태의 연료전지에서는 산소의 공급에 한하지 않고, 방열을 수분의 제거가 가능하고, 고출력과 안정한 출력이 실현되게 된다. 또, 셔터기구 등에 의해 증발과 방열에 대한 개별의 제어가 가능하고, 또한 제어특성을 향상시킬 수 있다.
[제 5의 실시형태]
본 실시형태는 단독의 팬에 의해 방열과 증발의 양쪽을 제어하는 연료전지의 예이다. 도 33에 나타내는 바와 같이, 방열용에 사용되는 홈(398)과, 증발용에 사용되는 홈(399)이 케이스체(400)에 번갈아 설치되어 있다. 각각의 홈(398, 399)은 대략 직선형이고, 발전체의 짧은변 방향으로 양단에 걸쳐서 길이로 연장되어 있다. 각 홈(398, 399)의 단면형모양은 대략 직사각형모양이지만, 이것에 한정되지 않고 반원형모양이나 V자형모양 등의 다른 형모양이라도 좋다. 또한, 방열용에 사용되는 홈(398)은 발전체의 세퍼레이터 상을 통과하고, 증발용에 사용되는 홈(399)은 발전체의 세퍼레이터에 설치된 개구부 상을 통과한다.
홈(398, 399)의 한쪽의 단부에는 공기 유동수단인 팬(390)이 설치되어 있고, 다른쪽의 단부에는 팬 등의 공기유동수단이 형성되어 있지 않다. 팬(390)은 원통형의 회전체의 주위에 나선형으로 날개부(389)가 형성된 구조를 가지고 있고, 모터(391)를 회전시켰을 경우에서는 회전축을 따른 방향으로 공기를 유동시킬수 있다. 모터(391)를 정회전시켰을 경우와 역회전시켰을 경우에서는 팬(390)의 모터 일측단부로부터 송풍되는지 모터(391)의 반대측단부로부터 송풍되는지가 다르게 되어오게 된다.
복수의 증발용 홈(399)은 연락부(396)에 설치된 홈(397)에 공통하여 접속되고, 이 홈(38)은 팬(390)의 모터(391)의 반대측 단부에 관(395)을 통하여 접속한다. 따라서, 모터(391)의 반대측 단부로부터 송풍되도록 모터(391)를 회전시키면, 관(395)과 홈(397)을 통하여 복수의 증발용 홈(399)에 공기가 안내되어 발전체 표면의 수분의 증발을 촉진시킬 수 있다. 또, 복수의 방열용 홈(398)은 연락부(393)에 설치된 홈(394)에 공통하여 접속되고, 이 홈(394)은 팬(390)의 모터측 단부에 관(392)을 통하여 접속한다. 따라서, 모터(391)에 가까운 측의 단부로부터 송풍되도록 모터(391)를 회전시키면, 관(392)과 홈(394)을 통하여 복수의 방열용 홈(398)에 공기가 안내되어 발전체표면의 방열을 촉진시킬 수 있다. 또한, 역방향의 송풍을 방지하기 위해 셔터나 변 등을 관(392, 395)의 도중 등에 설치하여도 좋다.
이와 같은 구조의 본 실시형태의 연료전지에 있어서는 단독의 팬(390)에 의해 방열과 증발의 양쪽을 제어하는 것이 가능하다. 따라서, 부품개수도 적게 할 수 있으므로, 연료전지의 저코스트화와 발전효율의 향상을 동시에 실현할 수 있다.
또한, 상술의 실시형태에 있어서는 공기유동수단으로서 주로 팬을 형성하는 예에 대하여 설명하였지만, 예를 들면 펌프 등의 공기에 압력차를 생기게 하여 유동시키는 기기를 사용하여도 좋다.
또한, 본 발명에 있어서는 연료전지, 연료전지카드를 탑재하는 기기의 일례 로서 노트형 퍼스널 컴퓨터에 대하여 설명하였지만, 다른 사용예로서, 본 발명은 포터블한 프린터나 팩시밀리, 퍼스널컴퓨터용 주변기기, 전화기, 텔레비젼 수상기, 통신기기, 휴대단말, 시계, 카메라, 오디오 비디오 기기, 선풍기, 냉장고, 아이론, 폿트, 청소기, 자판기, 전자조리기, 조명기구, 게임기나 라지콘카 등의 완구, 전동공구, 의료기기, 측정기기, 차량탑재용 기기, 사무기기, 건강미용기구, 전자제어형 로보트, 의류형 전자기기, 수송기계, 그 외의 용도로 사용할 수 있는 것이다.
또, 본 발명에서는 연료로서 주로 수소가스를 사용하는 예에 대하여 설명하였지만, 소위 다이렉트 메타놀 방식에 대응하여 메타놀 등 알코올류(액체)를 연료로 하는 구성으로 하여도 좋다.
도 1a 내지 도 1g는 본 발명의 일 실시형태의 연료전지 카드의 분해사시도이다. 도 1a는 상측 케이스체, 도 1b는 상측 집전체, 도 1c는 발전체, 도 1d는 수소 공급부, 도 1e는 발전체, 도 1f는 하측 집전체, 도 1g는 하측 케이스체를 나타낸다.
도 2는 상기 일 실시형태의 연료전지카드를 노트형 퍼스널 컴퓨터에 삽입하는 것을 나타내는 사시도이다.
도 3은 상기 일 실시형태의 연료전지 카드의 외관사시도이다.
도 4는 상기 일 실시형태의 연료전지 카드의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 상기 일 실시형태의 연료전지카드에 있어서의 하측 케이스체 등의 분해사시도이다. 도 5a는 하측 집전체, 도 5b는 절연필름, 도 5c는 하측 케이스체를 나타낸다.
도 6a 내지 도 6d는 상기 일 실시형태의 연료전지카드에 있어서의 발전체의 분해사시도이다. 도 6a는 실재, 도 6b는 수소측 전극, 도 6c는 프로톤 전도체막, 도 6d는 산소측 전극을 나타낸다.
도 7a 내지 도 7c는 상기 일 실시형태의 연료전지카드에 있어서의 수소공급부의 분해사시도이다. 도 7a는 수소측 집전체, 도 7b는 절연막, 도 7c는 수소측 집전체를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8c는 상기 일 실시형태의 연료전지카드에 있어서의 상측 케이스체 등의 분해사시도이다. 도 8a는 상측 케이스체, 도 8b는 절연필름, 도 8c는 상측 집전체를 나타낸다.
도 9는 상기 일 실시형태의 연료전지카드에 있어서의 수소공급부의 일부의 평면도이다.
도 10은 상기 일 실시형태의 연료전지카드에 있어서의 수소공급부의 단면도이다.
도 11은 상기 일 실시형태의 연료전지카드에 있어서의 수소공급부의 사시도이다.
도 12는 상기 일 실시형태의 연료전지카드에 있어서의 발전체의 평면도이다.
도 13은 상기 일 실시형태의 연료전지카드에 있어서의 발전체의 확대단면도이다.
도 14는 상기 일 실시형태의 수소 흡수창고 스틱을 나타내는 도면이며, 평면도, 좌측면도, 저부를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 연료전지의 다른 일례를 나타내는 개략 사시도이다.
도 16은 본 발명의 연료전지의 또 다른 일례를 나타내는 개략 사시도이다.
도 17은 본 발명의 연료전지의 더욱 다른 일례를 나타내는 개략 사시도이다.
도 18a 내지 도 18e는 본 발명의 연료전지의 절연막의 형상을 나타내는 평면도이다.
도 19a 내지 도 19c는 본 발명의 연료전지의 절연막 주변의 구조예를 나타내는 평면도 및 측면도이다.
도 20은 본 발명의 제 2실시형태의 연료전지를 나타내는 사시도이다.
도 21a 내지 도 21c는 본 발명의 제 2실시형태의 연료전지를 나타내는 분해사시도이다. 도 21a는 상측 케이스체, 도 21b는 발전체 등, 도 21c는 하측 케이스체를 나타낸다.
도 22는 본 발명의 제 2실시형태의 연료전지를 나타내는 일부 파단(破斷)한 평면도이다.
도 23은 본 발명의 제 2실시형태의 연료전지를 나타내는 단면도이고, 도 22의 XXIII-XXIII선을 따른 단면도이다.
도 24는 본 발명의 제 2실시형태의 연료전지를 나타내는 단면도이고, 도 22의 XXIV-XXIV선을 따른 단면도이다.
도 25는 본 발명의 제 2실시형태의 연료전지를 나타내는 단면도이고, 도 22의 XXV-XXV선을 따른 단면도이다.
도 26은 본 발명의 제 2실시형태의 연료전지를 나타내는 측면도이고, 출력단자측의 측면을 나타낸다.
도 27은 본 발명의 제 2실시형태의 연료전지를 나타내는 측면도이고, 수소저장 카트리지측의 측면을 나타낸다.
도 28은 본 발명의 제 2실시형태의 연료전지의 변형예를 나타내는 단면도이고, 팬의 날개부가 나선형으로 형성되는 예를 나타낸다.
도 29는 본 발명의 제 3실시형태의 연료전지를 일부 투과하여 나타내는 사시도이다.
도 30은 본 발명의 제 4실시형태의 연료전지의 모식적인 주요부평면도이다.
도 31은 본 발명의 제 4실시형태의 연료전지의 주요부단면도이다.
도 32는 본 발명의 제 4실시형태의 연료전지의 모식적인 주요부평면도이고 셔터가 닫힌 상태를 나타내는 도면이다.
도 33은 본 발명의 제 5실시형태의 연료전지의 모식적인 주요부평면도이다.
도 34는 일반적인 프로톤 전도체막을 이용한 연료전지의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 35는 종래의 연료전지의 일례를 나타내는 분해사시도이다.
도 36은 종래의 연료전지의 일례를 나타내는 단면도이다.

Claims (5)

  1. 개구부를 갖는 한쌍의 면모양 집전체의 사이에 절연막을 끼워서 형성하고, 이 절연막의 일부에 형성한 연료 유로로부터 상기 한쌍의 면모양 집전체의 각 개구부에 연료를 공급하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 연료공급기구.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연막은 상기 면모양 집전체의 대향면의 단부를 주회하도록 연장되어 있고, 그 일부를 절결한 기체공급구를 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지의 연료공급기구.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 절연막은 합성수지막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지의 연료공급기구.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 한쌍의 면모양 집전체의 외측면에는 상기 연료전지용의 연료를 이용하여 발전하는 면모양의 발전체가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 연료공급기구.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 연료는 수소 기체 또는 메타놀인 것을 특징으로 하는 연료전지의 연료공급기구.
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Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003072059A (ja) * 2001-06-21 2003-03-12 Ricoh Co Ltd インクジェット記録装置及び複写機
JP2006032363A (ja) * 2001-07-06 2006-02-02 Sony Corp 燃料電池、機能カード、燃料電池の気体供給機構、発電体及び発電体の製造方法
US20040146772A1 (en) * 2002-10-21 2004-07-29 Kyocera Corporation Fuel cell casing, fuel cell and electronic apparatus
JP4518755B2 (ja) * 2003-07-18 2010-08-04 京セラ株式会社 電子機器および燃料電池用容器
US20040142227A1 (en) * 2002-11-26 2004-07-22 Kyocera Corporation Fuel cell casing, fuel cell, and electronic apparatus
JP4661023B2 (ja) 2003-01-08 2011-03-30 ソニー株式会社 燃料電池用セパレータ、燃料電池装置及び電子応用装置
US20070104999A1 (en) * 2003-02-28 2007-05-10 Towler Gavin P Solid Fuel Devices for Fuel Cells
US6979503B2 (en) * 2003-04-04 2005-12-27 Texaco Inc. Method and apparatus for burst disk identification
US7459227B2 (en) * 2003-04-18 2008-12-02 General Motors Corporation Stamped fuel cell bipolar plate
EP1633010B1 (en) * 2003-05-12 2016-04-27 Mitsubishi Materials Corporation Composite porous body, member for gas diffusion layer, cell member, and their manufacturing methods
JP2005019371A (ja) * 2003-06-05 2005-01-20 Sony Corp 燃料電池システム及び電気機器
US7556660B2 (en) 2003-06-11 2009-07-07 James Kevin Shurtleff Apparatus and system for promoting a substantially complete reaction of an anhydrous hydride reactant
JP4583005B2 (ja) * 2003-06-26 2010-11-17 京セラ株式会社 燃料電池用容器および燃料電池
JP4665381B2 (ja) * 2003-07-07 2011-04-06 ソニー株式会社 燃料電池システム及び電気機器
JP4525015B2 (ja) * 2003-07-07 2010-08-18 ソニー株式会社 電子機器
JP2005100864A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Nec Corp アルコール濃度測定方法、アルコール濃度測定装置、および当該装置を含む燃料電池システム
JP4715083B2 (ja) * 2003-09-29 2011-07-06 カシオ計算機株式会社 発電モジュール
US7156131B2 (en) 2003-12-01 2007-01-02 Societe Bic Method and apparatus for filling a fuel container
US20050162122A1 (en) * 2004-01-22 2005-07-28 Dunn Glenn M. Fuel cell power and management system, and technique for controlling and/or operating same
DE102004021346A1 (de) * 2004-04-30 2005-12-01 Micronas Gmbh Chip mit Versorgungseinrichtung
JP4690701B2 (ja) * 2004-11-10 2011-06-01 株式会社日立製作所 燃料電池モジュール
TWM266558U (en) * 2004-11-18 2005-06-01 Antig Tech Co Ltd Bipolar fuel cell plate
WO2006057283A1 (ja) * 2004-11-25 2006-06-01 Kabushiki Kaisha Toshiba 燃料電池
JP2006156099A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Mitsubishi Electric Corp 加湿器およびその製造方法
JP4643239B2 (ja) * 2004-12-08 2011-03-02 株式会社日立製作所 燃料電池用燃料供給装置およびこれに用いられる燃料カートリッジ
JP4643238B2 (ja) * 2004-12-08 2011-03-02 株式会社日立製作所 燃料電池用圧力調整器
KR100624456B1 (ko) * 2004-12-31 2006-09-19 삼성에스디아이 주식회사 직접액체연료전지 및 그를 구비한 휴대용 전자 장치
CN101147292A (zh) * 2005-03-23 2008-03-19 株式会社东芝 燃料电池
CN101147291A (zh) * 2005-03-24 2008-03-19 株式会社东芝 燃料电池
JP2006332025A (ja) * 2005-04-28 2006-12-07 Hitachi Ltd 燃料電池ユニットおよび電子機器
US20060246339A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 Yasuaki Norimatsu Fuel cell unit and electronic apparatus
JP2006310149A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 集電板
US7763393B2 (en) * 2005-05-13 2010-07-27 Hitachi Cable, Ltd. Fuel cell having electrode channel member with comb-teeth shape
JP2006344586A (ja) * 2005-05-13 2006-12-21 Hitachi Cable Ltd 燃料電池
JP5152611B2 (ja) 2005-09-16 2013-02-27 日立金属株式会社 燃料電池の筐体及びそれを用いた燃料電池
JP2007123168A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Nitto Denko Corp 燃料電池及び電源供給システム
JP4970769B2 (ja) * 2005-10-31 2012-07-11 アクアフェアリー株式会社 スティック型燃料電池及び電源供給システム
KR20070073340A (ko) 2006-01-04 2007-07-10 삼성에스디아이 주식회사 하우징을 구비한 평판형 연료전지 어셈블리
JP5120527B2 (ja) * 2006-01-06 2013-01-16 日本電気株式会社 燃料電池システム
EP1982378A4 (en) * 2006-01-25 2010-01-13 Angstrom Power Inc PROCESS FOR OPERATING FUEL CELLS WITH PASSIVE REACTION SUPPLY
JP4285518B2 (ja) * 2006-03-28 2009-06-24 カシオ計算機株式会社 接続構造体、流路制御部、燃料電池型発電装置及び電子機器
JP4862452B2 (ja) * 2006-03-30 2012-01-25 カシオ計算機株式会社 発電モジュール
JP5192654B2 (ja) * 2006-04-11 2013-05-08 日本発條株式会社 燃料電池用電極の製造方法
KR100755620B1 (ko) * 2006-04-18 2007-09-06 삼성전기주식회사 고성능 소형 연료전지
TW200744247A (en) * 2006-05-24 2007-12-01 Asia Vital Components Co Ltd Thin fuel cell device
US7648786B2 (en) 2006-07-27 2010-01-19 Trulite, Inc System for generating electricity from a chemical hydride
US7651542B2 (en) * 2006-07-27 2010-01-26 Thulite, Inc System for generating hydrogen from a chemical hydride
US7733659B2 (en) * 2006-08-18 2010-06-08 Delphi Technologies, Inc. Lightweight audio system for automotive applications and method
US20080044707A1 (en) * 2006-08-21 2008-02-21 National Tsing Hua University Flexible fuel cell
JP5168861B2 (ja) * 2006-09-15 2013-03-27 富士通株式会社 燃料電池
JP5040228B2 (ja) * 2006-09-15 2012-10-03 富士通株式会社 パッシブ型燃料電池
DE102006048860B4 (de) * 2006-10-16 2010-06-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Brennstoffzellenmodul und dessen Verwendung
JP5350595B2 (ja) * 2007-02-06 2013-11-27 セイコーインスツル株式会社 燃料電池
JP5127267B2 (ja) * 2007-02-28 2013-01-23 株式会社東芝 燃料電池および燃料電池システム
JP2008260118A (ja) * 2007-03-20 2008-10-30 Hitachi Koki Co Ltd コードレス電動工具およびその収納ケース
TW200840125A (en) * 2007-03-30 2008-10-01 Coretronic Corp Fuel cell system and membrane electrode assembly structure
US8357214B2 (en) 2007-04-26 2013-01-22 Trulite, Inc. Apparatus, system, and method for generating a gas from solid reactant pouches
CN101855769A (zh) 2007-07-25 2010-10-06 特鲁丽特公司 管理混合电力的产生及应用的装置、系统和方法
KR100898693B1 (ko) * 2007-09-21 2009-05-22 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지
KR101109314B1 (ko) * 2009-07-28 2012-01-31 삼성전기주식회사 연료전지 발전시스템을 구비한 휴대용 전자기기
US20110111309A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-12 Point Source Power, Inc. Fuel cell system
US20110136042A1 (en) * 2009-12-07 2011-06-09 Chi-Chang Chen Fluid flow plate assemblies
JP5564380B2 (ja) * 2009-12-07 2014-07-30 財團法人工業技術研究院 モジュール化された燃料電池装置および流れ場プレートアッセンブリ
US20110142754A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 Jie-Ren Ku One-off and adjustment method of hydrogen releasing from chemical hydride
US20110143240A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 Industrial Technology Research Institute Hydrogen Generation System, Method for Generating Hydrogen Using Solid Hydrogen Fuel and Method for Providing Hydrogen for Fuel Cell Using the Same
US20110195368A1 (en) * 2010-02-08 2011-08-11 Alfred Little Compressed gaseous oxidizer energy storage system
TWI406444B (zh) * 2010-03-05 2013-08-21 Prologium Technology Co 電能供應系統之封裝結構及其應用之電能供應系統
JP5491244B2 (ja) * 2010-03-23 2014-05-14 株式会社マキタ 電動工具
BR112013021878B1 (pt) * 2011-02-28 2020-12-01 Teijin Limited produto moldado, uso do produto moldado e método para fabricar o produto moldado compósito reforçado com fibra
CN102738471A (zh) * 2011-04-01 2012-10-17 扬光绿能股份有限公司 燃料电池单元
EP3336961A1 (fr) * 2016-12-16 2018-06-20 Gemalto Sa Procede de fabrication d'un objet electronique comprenant un corps et une batterie a membrane poreuse
TWI772209B (zh) * 2021-10-22 2022-07-21 電合科技股份有限公司 燃料電池裝置
CN116314907A (zh) * 2021-12-20 2023-06-23 康蒂泰克振动控制有限公司 燃料电池模块
KR20240053258A (ko) * 2022-10-17 2024-04-24 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 탑 커버 구조

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000052779A1 (en) * 1999-03-01 2000-09-08 Motorola Inc. Portable power supply
JP2000268835A (ja) 1999-03-15 2000-09-29 Sony Corp 発電デバイス

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5354625A (en) * 1992-03-16 1994-10-11 Aer Energy Resources, Inc. Metal-air power supply and air-manager system, and metal-air cell for use therein
US6018123A (en) 1996-01-31 2000-01-25 Canon Kabushiki Kaisha Heat collector with solar cell and passive solar apparatus
JP4028603B2 (ja) 1996-02-05 2007-12-26 松下電器産業株式会社 機器搭載用燃料電池装置
EP0788172B1 (en) 1996-02-05 2001-12-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fuel cell for mounting on equipment
US6296960B1 (en) * 1997-10-06 2001-10-02 Reveo, Inc. System and method for producing electrical power using metal-air fuel cell battery technology
US6132895A (en) 1998-03-09 2000-10-17 Motorola, Inc. Fuel cell
JP2000067182A (ja) * 1998-08-24 2000-03-03 Nec Corp カード抜き防止方法及びカード抜き防止装置
US6127058A (en) 1998-10-30 2000-10-03 Motorola, Inc. Planar fuel cell

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000052779A1 (en) * 1999-03-01 2000-09-08 Motorola Inc. Portable power supply
JP2000268835A (ja) 1999-03-15 2000-09-29 Sony Corp 発電デバイス

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