專(zhuān)利名稱(chēng):燃料電池和電氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池和電氣設(shè)備。
背景技術(shù)：
迄今，為了在移動(dòng)中使用小型電氣設(shè)備，使用了各種一次電池、二次電池。但是，伴隨著最近小型電氣設(shè)備的高性能化，能耗增大，用一次電池得到小型輕量、同時(shí)能夠供給充分能量的裝置變得困難了。另一方面，二次電池雖然具有能夠反復(fù)地充電使用的優(yōu)點(diǎn)，但是，通過(guò)一次充電能夠使用的能量比一次電池還小。而且，為了給二次電池充電不但需要?jiǎng)e的電源，而且為了充電通常還要花幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)，難以做到不論何時(shí)何地都能夠馬上使用。今后，通過(guò)進(jìn)行電氣設(shè)備的更加小型、輕量化，并利用無(wú)線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在移動(dòng)中使用設(shè)備的傾向在增強(qiáng)，用現(xiàn)有的一次電池、二次電池把充分的能量供給到設(shè)備的驅(qū)動(dòng)是困難的。
作為這樣問(wèn)題的解決方法，小型燃料電池受到重視。迄今，燃料電池作為大型發(fā)電機(jī)、汽車(chē)用的驅(qū)動(dòng)源正進(jìn)行開(kāi)發(fā)。其主要理由是，與現(xiàn)有的發(fā)電系統(tǒng)相比，燃料電池的發(fā)電效率高，而且其廢棄物是清潔的。另一方面，用燃料電池作為小型電氣設(shè)備的驅(qū)動(dòng)源的理由，可以舉出與現(xiàn)有的電池相比，每單體積、每單位重量可以供給的能量提高了幾倍到接近十倍。由于只要補(bǔ)充、更換燃料就能夠連續(xù)地使用，故也不像二次電池那樣在充電中要花時(shí)間。
作為這樣的燃料電池開(kāi)發(fā)了各種方式的燃料電池，但是，對(duì)于小型電氣設(shè)備、特別是在移動(dòng)中使用的設(shè)備，例如固體高分子型燃料電池是適合的。這是因?yàn)?，該電池能夠在接近于常溫的溫度下使用，而且由于電解質(zhì)不是液體而是固體，故具有安全地移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。
燃料電池基于通過(guò)把燃料和氧化劑供給到電池單元而進(jìn)行發(fā)電的簡(jiǎn)單原理，但是，為了進(jìn)行最佳的發(fā)電，進(jìn)行了各種控制。
固體高分子型燃料電池的燃料電池單元，具有由具有催化劑層的燃料極和氧化劑極夾持作為離子傳導(dǎo)體的高分子電解質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)。高分子電解質(zhì)膜在內(nèi)部包含水，在傳導(dǎo)氫離子的同時(shí)，預(yù)防燃料氣體與氧化劑氣體互相交叉漏泄。但是，確定固體高分子型燃料電池性能的離子傳導(dǎo)性通過(guò)高分子電解質(zhì)膜的潤(rùn)濕性而起重大作用，特別是，導(dǎo)電性因高分子電解質(zhì)膜的干燥而顯著降低，燃料電池的特性因內(nèi)部電阻的增大而大大降低。
因此，固體高分子型燃料電池為了發(fā)電，用于傳導(dǎo)離子的高分子電解質(zhì)膜必須適當(dāng)潤(rùn)濕。如日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2001-102059和特開(kāi)平08-306375中所公開(kāi)的那樣，在現(xiàn)有方式中通過(guò)預(yù)先使燃料潤(rùn)濕對(duì)高分子膜進(jìn)行加濕。此外，如特開(kāi)2001-102059和特開(kāi)平11-045733中所公開(kāi)的那樣，為了使燃料潤(rùn)濕，有時(shí)也利用伴隨著發(fā)電而生成的水。
但是，在上述那樣的燃料電池的結(jié)構(gòu)中，在用發(fā)電時(shí)生成的水加濕燃料氣體的方式中，在大型燃料電池的情況下，由于電池單元與燃料供給部分離，故需要用于輸送生成的水的泵。如果使用泵，則在燃料電池內(nèi)需要電力的供給，存在著系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、大型化的缺點(diǎn)。
此外，即使在小型燃料電池中，在把氧化劑極上生成的水供給到燃料極側(cè)的燃料流路時(shí)，要做到氧化劑與燃料不摻混也是困難的。
此外，在固體高分子型燃料電池中，通過(guò)了作為離子傳導(dǎo)體的高分子電解質(zhì)膜的氫離子與氧化劑(氧)在氧化劑極上進(jìn)行反應(yīng)，在氧化劑極的表面生成水。由于氧化劑極的氧化劑流路窄，故如果不去除所生成的水流路就被水滴堵住，不能把氧化劑高效率地引導(dǎo)到氧化劑極。為了預(yù)防這種情況，在特開(kāi)2001-102059和特開(kāi)2001-160406中，通過(guò)作為氧化劑極使用導(dǎo)電性且防水性的多孔隙材料來(lái)預(yù)防氧化劑電極過(guò)濕。此外，在特開(kāi)2001-93539中，通過(guò)對(duì)形成氣體流路的分離器表面施加親水涂層來(lái)預(yù)防流路被所生成的水堵住。
但是，在這些方式中，迅速地去除在氧化劑極上生成的水是困難的。此外，如果按規(guī)定的方向引導(dǎo)生成的水則需要泵或壓縮機(jī)等使用電的裝置，存在著使系統(tǒng)大型化的問(wèn)題。因此，把使用了的水儲(chǔ)存在規(guī)定的地方，也是困難的。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，逐個(gè)地或匯總地解決這些問(wèn)題。
即，本發(fā)明的目的在于，提供為了加濕離子傳導(dǎo)體，不使用在上述方式中為了使燃料潤(rùn)濕而使用了的泵等裝置，能夠簡(jiǎn)化系統(tǒng)，直接加濕高分子電解質(zhì)膜的新的燃料電池；或者，提供不使用泵等裝置就能夠排除在氧化劑極上生成的水的燃料電池；并提供使用了這些燃料電池的電氣設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)這樣目的的第1發(fā)明是一種燃料電池，其特征在于，具有對(duì)燃料電池高分子電解質(zhì)膜直接進(jìn)行加濕的加濕單元，該燃料電池高分子電解質(zhì)膜的特征在于，包括具有氧化劑極、燃料極、和設(shè)置在這兩極之間的高分子電解質(zhì)的燃料電池單元部；與上述氧化劑極和上述高分子電解質(zhì)膜接觸設(shè)置的、由具有吸水性的材料構(gòu)成的保水部；以及在上述高分子電解質(zhì)膜中，與上述保水部連接而設(shè)置的加濕水流路，儲(chǔ)存在上述保水部中的水，通過(guò)上述保水部和上述加濕水流路供給到上述高分子電解質(zhì)膜。
本發(fā)明中，優(yōu)選地，上述加濕水流路的形狀為平板狀，并且與上述氧化劑極平行地設(shè)置。
此外，優(yōu)選地，上述加濕水流路的形狀為線(xiàn)狀，并且與上述氧化劑極平行地設(shè)置。
更優(yōu)選地，上述加濕水流路的形狀為網(wǎng)狀。
此外，優(yōu)選地，上述加濕水流路的形狀為葉脈狀。
進(jìn)而，優(yōu)選地，上述加濕水流路具有親水性。
此外，優(yōu)選地，上述加濕水流路具有離子導(dǎo)電性。
此外，優(yōu)選地，上述保水部中含有的水通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象直接加濕上述高分子電解質(zhì)膜。
更優(yōu)選地，上述加濕水流路中含有的水通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象直接加濕上述高分子電解質(zhì)膜。
此外，優(yōu)選地，上述保水部?jī)?chǔ)存在上述氧化劑極上生成的水。
實(shí)現(xiàn)上述目的的第2發(fā)明是一種燃料電池，其特征在于包括具有氧化劑極、燃料極、和設(shè)置在這兩極之間的離子傳導(dǎo)體的燃料電池單元部；以及設(shè)置在上述氧化劑極的表面?zhèn)鹊?、使在上述氧化劑極上生成的水移動(dòng)的單元，且該單元設(shè)置成向著水移動(dòng)的方向親水性區(qū)的面積增大且/或疏水性區(qū)的面積減小。
本發(fā)明中，優(yōu)選地，上述使水移動(dòng)的單元在上述氧化劑極的表面、具有由疏水性區(qū)和親水性區(qū)構(gòu)成的水移動(dòng)用圖形，利用該水移動(dòng)用圖形移動(dòng)和排除在上述氧化劑極上生成的水。
此外，優(yōu)選地，上述疏水性區(qū)和親水性區(qū)中的一方由錐形區(qū)構(gòu)成，另一方由反錐形區(qū)構(gòu)成，該錐形區(qū)與反錐形區(qū)交互排列而設(shè)置。
更優(yōu)選地，在上述氧化劑極表面的一側(cè)上述疏水性區(qū)以較大的面積設(shè)置，在另一方上述親水性區(qū)以較大的面積設(shè)置，從該一側(cè)到該另一側(cè)移動(dòng)和排除在氧化劑極上生成的水。
此外，優(yōu)選地，上述使水移動(dòng)的單元為親水性的多孔隙層，其表面積沿著使在上述氧化劑極上生成的水移動(dòng)的方向逐漸變大。
更優(yōu)選地，沿著使在上述氧化劑極上生成的水移動(dòng)的方向上述多孔隙層的多孔隙材料的孔隙直徑逐漸變小，并且孔隙的密度逐漸變大。
此外，優(yōu)選地，上述多孔隙層的多孔隙材料的孔隙直徑是均勻的，并且沿著使在上述氧化劑極上生成的水移動(dòng)的方向孔隙的密度逐漸變大。
更優(yōu)選地，沿著使在上述氧化劑極上生成的水移動(dòng)的方向上述多孔隙層的多孔隙材料的孔隙直徑逐漸變大，并且孔隙的密度是均勻的。
此外，優(yōu)選地，上述多孔隙層的厚度沿著使在上述氧化劑極上生成的水移動(dòng)的方向逐漸變大。
更優(yōu)選地，上述使水移動(dòng)的單元為疏水性的多孔隙層，其表面積沿著使在上述氧化劑極上生成的水移動(dòng)的方向逐漸變小。
此外，優(yōu)選地，沿著使在上述氧化劑極上生成的水移動(dòng)的方向上述多孔隙層的多孔隙材料的孔隙直徑逐漸變大，并且孔隙的密度逐漸變小。
更優(yōu)選地，上述多孔隙層的多孔隙材料的孔隙直徑是均勻的，并且沿著使在上述氧化劑極上生成的水移動(dòng)的方向孔隙的密度逐漸變小。
此外，優(yōu)選地，上述多孔隙層的多孔隙材料的孔隙直徑沿著使在上述氧化劑極上生成的水移動(dòng)的方向逐漸變小，并且孔隙的密度是均勻的。
更優(yōu)選地，上述多孔隙層的厚度沿著使在上述氧化劑極上生成的水移動(dòng)的方向逐漸變小。
此外，優(yōu)選地，用于儲(chǔ)存由上述使水移動(dòng)的單元使之移動(dòng)了的水的保水部，與上述氧化劑極相鄰而設(shè)置。
更優(yōu)選地，上述保水部設(shè)置在上述燃料電池單元部的側(cè)面。
此外，優(yōu)選地，上述離子傳導(dǎo)體為高分子電解質(zhì)膜。
更優(yōu)選地，上述燃料電池為固體高分子型燃料電池。
此外，優(yōu)選地，上述燃料電池為固體高分子型小型燃料電池。
此外，第3發(fā)明是一種電氣設(shè)備，該設(shè)備使用所述的燃料電池而構(gòu)成。
以后還要通過(guò)參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的其它特征和效果。
圖1為表示本發(fā)明的燃料電池的一個(gè)例子的斜視圖。
圖2A為圖1的燃料電池的平面圖。
圖2B為圖1的燃料電池的局部剖面平面圖。
圖3A為圖1的燃料電池的正視圖。
圖3B為圖1的燃料電池的局部剖面正視圖。
圖4為圖1的燃料電池的左側(cè)視圖。
圖5為示出本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的概要圖。
圖6為示出加濕單元的一個(gè)例子的概略剖面圖。
圖7為示出設(shè)置在氧化劑極表面上的水移動(dòng)用圖形的概略圖。
圖8為示出安裝有本發(fā)明的燃料電池的數(shù)碼相機(jī)的概要斜視圖。
圖9為示出儲(chǔ)存在氧化劑極表面上生成的水的保水部的一個(gè)例子的概略剖面圖。
圖10為在氧化劑極表面上具有孔隙直徑的大小沿著方向逐漸變小的多孔隙層的單元部的平面圖。
圖11A為圖10的11A-11A處的剖面圖。
圖11B為圖10、圖11A的多孔隙層的概略剖面圖。
圖12為在氧化劑極表面上具有其厚度沿著A方向逐漸變大的多孔隙層的單元部的平面圖。
圖13為圖12的13-13處的剖面圖。
圖14為圖12、圖13的多孔隙層的概略剖面圖。
具體實(shí)施方式下面，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。
(第1實(shí)施方式)本發(fā)明的第1實(shí)施方式燃料電池的特征是，具有不加濕燃料、直接加濕高分子電解質(zhì)膜的加濕單元。
圖6為具有加濕單元的單元部的概略剖面圖。如圖6所示，本發(fā)明的特征在于，作為加濕單元2，在與作為離子傳導(dǎo)體的高分子電解質(zhì)膜接觸的位置上設(shè)置由具有吸水性的材料構(gòu)成的保水部21，使用儲(chǔ)存在該保水部中的水利用毛細(xì)管現(xiàn)象直接加濕作為離子傳導(dǎo)體的高分子電解質(zhì)膜12；更優(yōu)選地，為了更快且均勻地加濕高分子電解質(zhì)膜，在高分子電解質(zhì)膜中具有與保水部連接、由具有親水性的材料構(gòu)成的加濕水流路28。再有，11為構(gòu)成燃料電池單元的氧化劑極，13為燃料極，23為在氧化劑極上生成的水。在第1實(shí)施方式中，加濕水流路的形狀為線(xiàn)狀，實(shí)質(zhì)上與氧化劑極平行地設(shè)置在高分子電解質(zhì)膜中。再有，加濕水流路的形狀也可以是平板狀、網(wǎng)狀或葉脈狀。
本實(shí)施方式的特征還在于，由于在燃料電池的發(fā)電中利用在氧化劑極上生成的水直接加濕高分子電解質(zhì)膜，故在與燃料電池的氧化劑極和高分子電解質(zhì)膜接觸的位置上設(shè)置由具有吸水性的材料構(gòu)成的保水部。
通過(guò)與高分子電解質(zhì)膜相鄰配置本發(fā)明中的用于儲(chǔ)存為了加濕高分子電解質(zhì)膜所需要的水的保水部，并利用毛細(xì)管力，能夠不使用泵等而輸送水，對(duì)高分子電解質(zhì)進(jìn)行最佳量的加濕。
此外，通過(guò)不只與燃料電池的高分子電解質(zhì)膜相鄰來(lái)配置保水部，同時(shí)，還與氧化劑極相鄰來(lái)配置保水部，能夠在加濕中使用伴隨著發(fā)電在氧化劑極上生成的水。通過(guò)在加濕中直接加濕高分子電解質(zhì)膜，還能夠提供氧化劑極側(cè)的氧化劑與燃料極側(cè)的燃料不混合的燃料電池系統(tǒng)的加濕單元。
(第2實(shí)施方式)本發(fā)明的第2實(shí)施方式燃料電池的特征在于，在氧化劑極的表面具有由疏水性區(qū)和親水性區(qū)構(gòu)成的水移動(dòng)用圖形，利用該水移動(dòng)用圖形移動(dòng)和排除在氧化劑極上生成的水。
圖6為示出具有加濕單元的單元部的概略剖面圖，圖7為示出設(shè)置在氧化劑極表面上的水移動(dòng)用圖形的概略圖，圖9為示出儲(chǔ)存在氧化劑極表面上生成的水的保水部的一個(gè)例子的概略剖面圖。即，如圖6、7和9所示，在本發(fā)明中，在氧化劑極11的表面上形成由疏水性區(qū)24和親水性區(qū)25構(gòu)成的水移動(dòng)用圖形22(水移動(dòng)單元)，以使水沿一個(gè)方向移動(dòng)，由此，不使用泵或壓縮機(jī)等就能夠沿規(guī)定的方向迅速地排出在氧化劑極表面上生成的水23。再有，26為沿著A方向?qū)挾茸冃〉腻F形區(qū)，27為沿著A方向?qū)挾茸兇蟮姆村F形區(qū)，102為水處理部。
通過(guò)與燃料電池單元相鄰配置用于儲(chǔ)存排出的水的保水部，能夠預(yù)防生成的水潤(rùn)濕燃料電池或安裝著燃料電池的電氣設(shè)備。
(第3實(shí)施方式)下面說(shuō)明本發(fā)明的燃料電池的第3實(shí)施方式。第3實(shí)施方式的特征在于，在單元部的氧化劑極的表面上取代第2實(shí)施方式的水移動(dòng)用圖形，作為水移動(dòng)單元是多孔隙層，設(shè)置沿著排水方向多孔隙材料的孔隙直徑逐漸變小，并且多孔隙材料每單位體積的孔隙個(gè)數(shù)(即，密度)逐漸變大的多孔隙層。利用這樣的多孔隙層，能夠排除在氧化劑極上生成的水。
圖10為在氧化劑極11的表面上具有多孔隙材料的孔隙直徑的大小沿著A方向逐漸變小的多孔隙層71的單元部的平面圖。圖11A為圖10的11A-11A處的剖面圖。圖11B為圖10、圖11A的多孔隙層的概略剖面圖。再有，73為多孔隙層中包含的孔隙，12為作為離子傳導(dǎo)體的高分子電解質(zhì)膜，13為燃料極，21為保水部，23為在氧化劑極側(cè)生成的水，28為加濕水流路。
在本實(shí)施方式中，如圖11B所示，通過(guò)沿著A方向逐漸減小多孔隙材料71的孔隙73的孔隙直徑，同時(shí)，通過(guò)增大孔隙73的密度使沿著A方向多孔隙材料每單位體積的表面積逐漸增大。由于多孔隙材料一段為親水性的，故對(duì)多孔隙層的水的吸引性沿著A方向變大，其結(jié)果，多孔隙層71能夠沿著A方向把水23引導(dǎo)到保水部21。
再有，在使用的多孔隙材料為比較疏水性的情況下，如果通過(guò)沿著A方向逐漸增大多孔隙材料的孔隙直徑，同時(shí)，通過(guò)減小孔隙的密度使沿著A方向多孔隙材料每單位體積的表面積逐漸減小，則多孔隙層能夠把水23引導(dǎo)到A方向上。這是因?yàn)?，多孔隙層?duì)水的吸引性沿著A方向逐漸變大。
(第4實(shí)施方式)下面說(shuō)明本發(fā)明的燃料電池的第4實(shí)施方式。第4實(shí)施方式的特征在于，在單元部氧化劑極的表面上取代第3實(shí)施方式的多孔隙層，作為水移動(dòng)單元設(shè)置沿著排水方向多孔隙層的厚度逐漸變大的多孔隙層。利用這樣的多孔隙層，能夠排除在氧化劑極上生成的水。
圖12為在氧化劑極11的表面上具有其厚度沿著A方向逐漸變大的多孔隙層72的單元部的平面圖。圖13為圖12的13-13處的剖面圖。圖14為圖12、圖13的多孔隙層的概略剖面圖。
在本實(shí)施方式中，多孔隙層72的厚度沿著A方向逐漸變大，多孔隙層表面具有朝向A方向上升的傾斜。在本實(shí)施方式中，如圖14所示，多孔隙層72的孔隙73的孔隙直徑大致是均勻的、并且孔隙73的密度也是均勻的。因此，氧化劑極表面上多孔隙層72的氧化劑極表面每單位面積的表面積沿著A方向逐漸增大。由于多孔隙材料一般為親水性的，故對(duì)多孔隙層的水的吸引性沿著A方向變大，其結(jié)果，多孔隙層72能夠沿著A方向把水23引導(dǎo)到保水部21。
再有，在使用的多孔隙材料為比較疏水性的情況下，如果使沿著A方向多孔隙層的厚度逐漸變小，則多孔隙層能夠把水23引導(dǎo)到A方向上。這是因?yàn)?，由于多孔隙層每單位面積的表面積沿著A方向逐漸變小，故多孔隙層對(duì)水的吸引性沿著A方向變大。
再有，基于與實(shí)施方式3和4一樣的想法，可以考慮其它各種變形例，這些變形例也還包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在作為多孔隙材料使用了孔隙直徑均勻的材料的情況下，作為多孔隙層可以使用使孔隙的疏密(密度)沿著A方向不同的層。此時(shí)，如果多孔隙材料為親水性的，如果使孔隙每單位體積的個(gè)數(shù)(密度)沿著A方向變多，則由于沿著A方向多孔隙材料每單位體積的表面積增大，故能夠把水引導(dǎo)到A方向上。相反地，如果多孔隙材料為疏水性的，如果使孔隙每單位體積的個(gè)數(shù)沿著A方向變小，則由于沿著A方向多孔隙材料每單位體積的表面積減小，故能夠把水引導(dǎo)到A方向上。
此外，作為其它變形例，例如，作為多孔隙層可以使用沿著A方向多孔隙材料的孔隙直徑不同，同時(shí)，孔隙直徑的密度為恒定的多孔隙材料。此時(shí)，如果多孔隙材料為親水性的，如果使孔隙直徑沿著A方向變大，則由于沿著A方向多孔隙材料每單位體積的表面積增大，故能夠把水引導(dǎo)到A方向上。相反地，如果多孔隙材料為疏水性的、如果使孔隙直徑沿著A方向變小，則由于沿著A方向多孔隙材料每單位體積的表面積減小，故能夠把水引導(dǎo)到A方向上。
下面，通過(guò)小型燃料電池的具體例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但是，本發(fā)明不限定于小型燃料電池，即使涉及大型燃料電池，也可以應(yīng)用。
(實(shí)施例1)下面，參照附圖，具體地說(shuō)明第1發(fā)明。圖1為表示本發(fā)明實(shí)施例1的燃料電池的一個(gè)例子的斜視圖。圖2A為圖1的燃料電池的平面圖。圖2B為圖1的燃料電池的局部剖面平面圖。圖3A為圖1的燃料電池的正視圖。圖3B為圖1的燃料電池的局部剖面正視圖。圖4為圖1的燃料電池的左側(cè)視圖。圖5為示出本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的概要圖。圖1、圖2A、圖3A、圖4可以說(shuō)是以透過(guò)透明筐體20大致看一下的方式展示出燃料電池的內(nèi)部。
展示圖1所示的本發(fā)明的燃料電池的外尺寸的一個(gè)例子時(shí)，為縱(a)30mm×橫(b)50mm×高(c)10mm，與用于通常的小型數(shù)碼相機(jī)中的鋰離子電池的大小大致相同。
圖8為示出安裝著本發(fā)明的燃料電池的數(shù)碼相機(jī)的一個(gè)例子的概要圖。如圖8所示，由于作為前述小型攜帶式電氣設(shè)備之一的數(shù)碼相機(jī)91是小型且一體化的，故成為小型燃料電池92容易裝入的形狀。此外，與具有厚度的長(zhǎng)方體或圓筒形的形狀相比，圖示那樣的燃料電池的薄型長(zhǎng)方體形狀容易裝入小型電氣設(shè)備中。
再有，本發(fā)明的燃料電池在其尺寸方面無(wú)任何限制，能夠提供除了數(shù)碼相機(jī)之外，可安裝和使用于數(shù)字電視攝像機(jī)、小型投影儀、小型打印機(jī)、筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)等可移動(dòng)的小型電氣設(shè)備中，發(fā)電量從幾毫瓦到幾百瓦的燃料電池。
圖1中，本發(fā)明的燃料電池，在薄型的且實(shí)質(zhì)上是長(zhǎng)方體形狀的筐體20內(nèi)，包括由4個(gè)燃料電池單元14構(gòu)成的單元部1；儲(chǔ)藏供給到該單元部1的燃料的燃料箱部3；用于把該燃料箱部3的燃料供給到單元部1的燃料供給部4；用于把氧化劑氣體供給到該單元部1的通氣孔7；以及匯總由單元部1發(fā)生的電力、將其暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)，總是把穩(wěn)定的電力供給到外部的布線(xiàn)部5，與上述燃料電池單元14的氧化劑極相鄰地設(shè)置取入在氧化劑極上生成的水并將其儲(chǔ)存起來(lái)的保水部21。
本發(fā)明的燃料電池，由于把從外部空氣取入反應(yīng)中使用的氧作為氧化劑氣體，故在筐體20的上表面82、下表面81和長(zhǎng)側(cè)面84a、84b上具有用于取入外部空氣的通氣孔7。此外，該通氣孔7還起到使生成的水作為水蒸汽漏掉的作用。但是，在對(duì)水分侵入抵抗力差的電氣設(shè)備中內(nèi)裝并使用燃料電池的情況下，利用把切斷水蒸氣、只透過(guò)空氣的膜貼在通氣孔7上等方法切斷水分向外部的排出。
在筐體20的一個(gè)短側(cè)面83b上設(shè)置布線(xiàn)部5，在該布線(xiàn)部5上設(shè)有用于取出電的電極53。在筐體20的另一個(gè)短側(cè)面83a上還設(shè)有燃料流入口32。
另一方面，筐體20的內(nèi)部包括由1個(gè)以上燃料電池單元14(參照?qǐng)D5)構(gòu)成的單元部1，該燃料電池單元14由燃料電極13、作為離子傳導(dǎo)體的高分子電解質(zhì)膜12、氧化劑極11、和催化劑構(gòu)成；儲(chǔ)存在氧化劑極上生成的多余的水，將其供給到高分子電解質(zhì)膜12的、作為加濕單元2的保水部21；儲(chǔ)藏燃料的燃料箱部3；對(duì)來(lái)自燃料箱的燃料進(jìn)行減壓，將其引導(dǎo)到各單元的燃料極的燃料供給部4；以及匯總由各燃料電池單元14發(fā)生的電的布線(xiàn)部5。
圖5為示出圖1所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的概要圖。該圖中，燃料箱部3中收容的燃料從燃料箱部3通過(guò)燃料供給部4，供給到單元部1的燃料電池單元14的燃料極13。作為氧化劑氣體使用空氣(外部空氣)，使外部空氣通過(guò)通氣孔7供給到燃料電池單元14的氧化劑極11。單元部1由1個(gè)以上的燃料電池單元14構(gòu)成，燃料電池單元14由燃料極13、高分子電解質(zhì)膜12、氧化劑極11、和催化劑構(gòu)成。由于來(lái)自燃料箱部3的燃料和來(lái)自外部空氣的氧化劑氣體的供給而在各燃料電池單元14上發(fā)生的電力暫時(shí)儲(chǔ)存在布線(xiàn)部5中，總是把穩(wěn)定的發(fā)電電力從電極53供給到外部。在該燃料電池單元的發(fā)電中，在燃料極13上生成的氫離子通過(guò)高分子電解質(zhì)膜12在氧化劑極上與氧化劑(氧)進(jìn)行反應(yīng)，使得在氧化劑極11的表面生成水。該生成水的一部分從通氣孔7蒸發(fā)到外部，但是，剩余的多余的生成水從氧化劑極的表面移動(dòng)而被儲(chǔ)存在加濕單元2的保水部21中。儲(chǔ)存在加濕單元2中的水還供給到高分子電解質(zhì)膜12，進(jìn)行加濕。
接著，說(shuō)明本發(fā)明中的加濕單元。
圖6為示出加濕單元的一個(gè)例子的概略圖，圖7為示出設(shè)置在氧化劑極表面上的水移動(dòng)用圖形的概略圖。
如圖6所示，在本發(fā)明的燃料電池單元中，在燃料極13上生成的氫離子通過(guò)高分子電解質(zhì)膜12，在氧化劑極11上與氧化劑(氧)進(jìn)行反應(yīng)，在氧化劑極11的表面上生成水23。如果不迅速地去除該水23并進(jìn)行處理，則不但不能把氧化劑(氧)氣體供給到氧化劑極11，而且存在著潤(rùn)濕內(nèi)裝著燃料電池的小型電氣設(shè)備的擔(dān)心。
另一方面，本發(fā)明中的高分子電解質(zhì)膜12在反應(yīng)時(shí)必須適當(dāng)潤(rùn)濕。本發(fā)明通過(guò)利用加濕單元2有效地利用反應(yīng)生成的水來(lái)加濕高分子電解質(zhì)膜，解決了該問(wèn)題。特別是，利用以與氧化劑極11和高分子電解質(zhì)膜12的側(cè)面接觸的方式，配置吸收在氧化劑極11的表面上生成的水23以用于進(jìn)行加濕的保水部21的結(jié)構(gòu)，來(lái)進(jìn)行加濕。
該機(jī)構(gòu)中，首先，在保水部21中儲(chǔ)存通過(guò)反應(yīng)生成的水23。該保水部21由于與高分子電解質(zhì)膜12接觸，水通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象在箭頭B方向上移動(dòng)，故能夠直接、適當(dāng)?shù)貪?rùn)濕高分子電解質(zhì)膜。在小型燃料電池中，由于從保水部到高分子電解質(zhì)膜中央部分的距離非常短(一般在10cm以下)，故從保水部利用毛細(xì)管理現(xiàn)象供給的水分只通過(guò)自然擴(kuò)散就能夠充分均勻地加濕高分子電解質(zhì)膜。
此外，即使在單元面積大、只通過(guò)自然擴(kuò)散難于實(shí)現(xiàn)均勻且迅速的加濕的情況下，由于通過(guò)在高分子電解質(zhì)膜12中設(shè)置一個(gè)以上與保水部連接的、由親水性材料構(gòu)成的加濕水流路28使水在箭頭C方向上移動(dòng)，故即使不使用泵等裝置，利用在箭頭B和C方向上移動(dòng)的水也能夠?qū)Ω叻肿与娊赓|(zhì)膜12進(jìn)行充分的加濕。按照本方式，由于不但氧化劑極的氧化劑與燃料極的燃料不摻混就能夠加濕高分子電解質(zhì)膜，而且也不需要水輸送用的泵等裝置，故能夠使燃料電池小型、輕量化。
在本發(fā)明中，還在氧化劑極11的表面上，如圖7所示，作為水移動(dòng)單元設(shè)置由疏水性區(qū)24和親水性區(qū)25構(gòu)成的水移動(dòng)用圖形22，利用該水移動(dòng)用圖形22能夠移動(dòng)在氧化劑極上生成的水23并將其收容在保水部21中。疏水性區(qū)24由沿著A方向?qū)挾茸冋腻F形區(qū)26構(gòu)成，親水性區(qū)25由沿著A方向?qū)挾茸儗挼姆村F形區(qū)27構(gòu)成，該錐形區(qū)26與反錐形區(qū)27交互排列而設(shè)置。由于水滴要向能量狀態(tài)低的方向移動(dòng)，故在圖7中從疏水性區(qū)24寬的右側(cè)向親水性區(qū)25寬的左側(cè)在A方向上移動(dòng)。即，通過(guò)該親水性區(qū)與疏水性區(qū)的構(gòu)圖能夠使生成的水在規(guī)定的方向上移動(dòng)。
再有，上述錐形區(qū)26和反錐形區(qū)27的錐形(寬度減小、增大的方法)不限定于圖示那樣的直線(xiàn)。只要能夠發(fā)揮上述移動(dòng)效果，就包含曲線(xiàn)、階梯(臺(tái)階)等的一切形狀。
作為疏水性和親水性的各圖形材料，例如，作為疏水性材料可舉出在側(cè)鏈中包含氟的化合物，作為親水性材料可舉出在側(cè)鏈中具有羥基、羧基、或醚基的化合物。作為圖形的作成方法，例如，可舉出在氧化劑極上把掩模作成錐形，用噴涂器涂布親水性或疏水性材料的方法。
如上所述，通過(guò)把由吸水性物質(zhì)構(gòu)成的保水部21配置在水的移動(dòng)目的地上，可以取入被排除的水將其儲(chǔ)存起來(lái)。
作為本發(fā)明中使用的保水部的材料，可舉出吸水性的物質(zhì)。作為吸水性物質(zhì)可舉出有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)。作為有機(jī)物質(zhì)有包括丙烯基、酰胺基、醚基、羧基等親水基的高分子，例如可舉出聚丙烯酰胺凝膠等。此外，作為無(wú)機(jī)物質(zhì)可舉出硅膠或沸石等。此外，作為把保水部配置在燃料電池單元側(cè)面的方法，可舉出例如，把保水材料支撐用的容器設(shè)置在燃料電池側(cè)面，把保水材料放進(jìn)容器中的方法。
作為本發(fā)明中使用的加濕水流路的材料，使用具有親水性的材料。例如，作為有機(jī)物質(zhì)可舉出在側(cè)鏈中具有磺酸基的苯乙烯類(lèi)化合物，作為無(wú)機(jī)物質(zhì)可舉出在硅溶膠凝膠中加入了磷酸基的化合物。在側(cè)鏈中具有磺酸基的苯乙烯類(lèi)化合物或在硅溶膠凝膠中加入了磷酸基的化合物，由于具有離子導(dǎo)電性，故在能夠使有助于發(fā)電的離子傳導(dǎo)這一點(diǎn)上，是優(yōu)選的。此外，作為把加濕水流配置在高分子電解質(zhì)膜中的方法，例如可以通過(guò)用高分子電解質(zhì)膜夾持加濕水流路材料來(lái)進(jìn)行。
此外，作為作為離子傳導(dǎo)體的高分子電解質(zhì)膜，使用在其內(nèi)部水通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象進(jìn)行浸透的材料，例如作為全氟磺酸類(lèi)高分子可舉出杜邦公司的ナフィヨン。
本實(shí)施例的燃料電池單元的電動(dòng)勢(shì)為0.8V，電流密度為300mA/cm2，單位單元的大小為1.2cm×2cm。通過(guò)把8個(gè)該燃料電池單元串聯(lián)連接，整個(gè)電池的輸出在6.4V、720mA下為4.6W。
(實(shí)施例2)下面，參照附圖，具體地說(shuō)明第2發(fā)明。實(shí)施例2是包括在氧化劑極表面上具有水移動(dòng)用圖形(水移動(dòng)單元)的單元部的燃料電池，是沒(méi)有加濕水流路的方式。實(shí)施例2在沒(méi)有加濕水流路這一點(diǎn)上與實(shí)施例1不同，在除此以外的點(diǎn)上與實(shí)施例1一樣。圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施例2燃料電池的一個(gè)例子的斜視圖。圖2為圖1的燃料電池的平面圖。圖3為圖1的燃料電池的正視圖。圖4為圖1的燃料電池的左側(cè)視圖。圖5為示出本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的概要圖。
展示圖1所示的本實(shí)施例的燃料電池的外尺寸的一個(gè)例子時(shí)，為縱(a)30mm×橫(b)50mm×高(c)10mm，與用于通常的小型數(shù)碼相機(jī)中的鋰離子電池的大小大致相同。
圖8為示出安裝著本發(fā)明的燃料電池的數(shù)碼相機(jī)的一個(gè)例子的概要圖。如圖8所示，由于作為本發(fā)明的用途的小型攜帶式電氣設(shè)備之一的數(shù)碼相機(jī)91是小型的且一體化的，故是小型燃料電池92容易裝入的形狀。此外，與具有厚度的長(zhǎng)方體或園筒形的形狀相比，圖示那樣的燃料電池的薄型長(zhǎng)方體形狀容易裝入小型電氣設(shè)備中。
再有，本發(fā)明的燃料電池在其尺寸方面不受任何限制，除了數(shù)碼相機(jī)之外，可安裝于數(shù)字電視攝像機(jī)、小型投影儀、小型打印機(jī)、筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)等可移動(dòng)的小型電氣設(shè)備中，能夠應(yīng)用于發(fā)電量從幾毫瓦到幾百瓦的燃料電池中，也能夠應(yīng)用于這些小型電氣設(shè)備上。
圖1中，本發(fā)明的燃料電池，在薄型且實(shí)質(zhì)上是長(zhǎng)方體形狀的筐體20內(nèi)，包括由4個(gè)燃料電池單元14構(gòu)成的單元部1；儲(chǔ)藏供給到該單元部1的燃料的燃料箱部3；用于把該燃料箱部3的燃料供給到單元部1的燃料供給部4；用于把氧化劑氣體供給到該單元部1的通氣孔7；以及匯總由單元部1發(fā)生的電力，將其暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)，總是把穩(wěn)定的電力供給到外部的布線(xiàn)部5，與上述燃料電池單元14的氧化劑極相鄰來(lái)設(shè)置排除在氧化劑極上生成的水并將其儲(chǔ)存起來(lái)的保水部21而構(gòu)成。
本發(fā)明的燃料電池由于把從外部空氣取入反應(yīng)中使用的氧作為氧化劑氣體，故在筐體20的上表面82、下表面81和長(zhǎng)側(cè)面84a、84b上具有用于取入外部空氣的通氣孔7。此外，該通氣孔7還起到使生成的水作為水蒸汽漏掉的作用。但是，在對(duì)水分的侵入抵抗力弱的電氣設(shè)備中內(nèi)裝并使用燃料電池的情況下，利用把切斷水蒸氣、只透過(guò)空氣的膜貼在通氣孔7上等方法切斷水分向外部的排出。
在筐體20的一個(gè)短側(cè)面83b上設(shè)置布線(xiàn)部5，在該布線(xiàn)部5上設(shè)有用于取出電的電極53。
筐體20的內(nèi)部包括由1個(gè)以上的由燃料電極13、作為離子傳導(dǎo)體的高分子電解質(zhì)膜12、氧化劑極11、和催化劑構(gòu)成的燃料電池單元14(參照?qǐng)D5)構(gòu)成的單元部1；取入兼入并儲(chǔ)存在氧化劑極上生成的水的保水部21；儲(chǔ)藏燃料的燃料箱部3；對(duì)來(lái)自燃料箱的燃料進(jìn)行減壓，將其引導(dǎo)到各單元的燃料極的燃料供給部4；以及匯總由各燃料電池單元14發(fā)生的電的布線(xiàn)部5。
圖5為示出圖1所示的本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的概要圖。該圖中，燃料箱部3中收容的燃料從燃料箱部3通過(guò)燃料供給部4，供給到單元部1的燃料電池單元14的燃料極13。作為氧化劑氣體使用空氣(外部空氣)，使外部空氣通過(guò)通氣孔7供給到燃料電池單元14的氧化劑極11。單元部1由1個(gè)以上的燃料電池單元14構(gòu)成，燃料電池單元14由燃料極13、高分子電解質(zhì)膜12、氧化劑極11、和催化劑構(gòu)成。由于來(lái)自燃料箱部3的燃料和來(lái)自外部空氣的氧化劑氣體的供給而在各燃料電池單元14上發(fā)生的電力暫時(shí)儲(chǔ)存在布線(xiàn)部5中，總是把穩(wěn)定的發(fā)電電力從電極53供給到外部。在該燃料電池單元的發(fā)電中，在燃料極13上生成的氫離子通過(guò)高分子電解質(zhì)膜12在氧化劑極上與氧化劑(氧)進(jìn)行反應(yīng)，使得在氧化劑極11的表面上生成水。該生成水的一部分從通氣孔7蒸發(fā)到外部，但是，剩余的多余的生成水利用設(shè)置在氧化劑極的表面上，由疏水性區(qū)和親水性區(qū)構(gòu)成的水移動(dòng)用圖形移動(dòng)而被儲(chǔ)存在水處理部102的保水部21中。儲(chǔ)存在水處理部102中的水還能夠供給到高分子電解質(zhì)膜12，進(jìn)行加濕。
接著，說(shuō)明實(shí)施例2中的取入并儲(chǔ)存在氧化劑極表面生成的水的保水部。
圖9為示出儲(chǔ)存在氧化劑極表面上生成的水的保水部的一個(gè)例子的概略圖，圖7為示出設(shè)置在氧化劑極表面上的水移動(dòng)用圖形的概略圖。
如圖9所示，在實(shí)施例2的燃料電池單元中，在燃料極13上生成的氫離子通過(guò)高分子電解質(zhì)膜12，在氧化劑極11上與氧化劑(氧)進(jìn)行反應(yīng)，在氧化劑極11的表面上生成水23。如果不迅速地去除該水23并進(jìn)行處理，則不但不能把氧化劑(氧)氣體供給到氧化劑極11，而且存在著潤(rùn)濕內(nèi)裝著燃料電池的小型電氣設(shè)備的擔(dān)心。
因此，在實(shí)施例2中，在氧化劑極11的表面上，如圖7所示，作為水移動(dòng)單元設(shè)置由疏水性區(qū)24和親水性區(qū)25構(gòu)成的水移動(dòng)用圖形22，利用該水移動(dòng)用圖形22移動(dòng)并排除在氧化劑極上生成的水23。如上所述，疏水性區(qū)24由錐形區(qū)26構(gòu)成，親水性區(qū)25由反錐形區(qū)27構(gòu)成，該錐形區(qū)26與反錐形區(qū)27交互排列而設(shè)置。由于水滴要向能量狀態(tài)低的方向移動(dòng)，故在圖7中從疏水性區(qū)24寬的右側(cè)向親水性區(qū)25寬的左側(cè)在A方向上移動(dòng)。即，通過(guò)該親水性區(qū)與疏水性區(qū)的構(gòu)圖能夠使生成的水在規(guī)定的方向上移動(dòng)。再有，在本實(shí)施例中，也如前所述，錐形的形狀不限定于圖示的形狀，這一點(diǎn)本領(lǐng)域技術(shù)人員是很清楚的。
作為疏水性和親水性的各圖形材料，例如，作為疏水性材料可舉出在側(cè)鏈中包含氟的化合物，作為親水性材料可舉出在側(cè)鏈中具有羥基、羧基、或醚基的化合物。作為圖形的作成方法，例如可舉出在氧化劑極上把掩模作成錐形，用噴涂器涂布親水性或疏水性材料的方法。
如上所述，通過(guò)把由吸水性物質(zhì)構(gòu)成的保水部21配置在水的移動(dòng)目的地上，可以?xún)?chǔ)存排除的水。特別是，把保水部21與氧化劑極11接觸配置在燃料電池單元的側(cè)面上，由此，不妨礙把氧化劑(外部空氣)供給到氧化劑極的流路。利用這些結(jié)構(gòu)，能夠迅速地從氧化劑極表面去除反應(yīng)后的水，并能把排除的水引導(dǎo)到保水部，還能把多余的水儲(chǔ)存在保水部中。
作為本發(fā)明中使用的保水部的材料，可舉出吸水性的物質(zhì)。作為吸水性物質(zhì)可舉出有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)。作為有機(jī)物質(zhì)可舉出具有丙烯基、酰胺基、醚基、羧基等親水基的高分子，例如可舉出聚丙烯酰胺凝膠等。此外，作為無(wú)機(jī)物質(zhì)可舉出硅膠或沸石等。此外，作為把保水部配置在燃料電池單元側(cè)面的方法，可舉出例如把保水材料支撐用的容器設(shè)置在燃料電池側(cè)面，把保水材料放進(jìn)容器中的方法。
本實(shí)施例燃料電池單元的電動(dòng)勢(shì)為0.8V，電流密度為300mA/cm2，單位單元的大小為1.2cm×2cm。通過(guò)把8個(gè)該燃料電池單元串聯(lián)連接，整個(gè)電池的輸出在6.4V、720mA下為4.6W。
本發(fā)明的燃料電池安裝在電氣設(shè)備上使用，電氣設(shè)備可以是小型的，也可以是大型的。此外，本發(fā)明的燃料電池，優(yōu)選地是固體高分子型燃料電池，特別優(yōu)選地是固體高分子型小型燃料電池，能夠安裝在數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字電視攝像機(jī)、或打印機(jī)等可移動(dòng)的小型電氣設(shè)備上，優(yōu)選地使用。
再有，使用把氫供給到燃料極的形式的燃料電池說(shuō)明了本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不限定于使用這樣的氣體燃料的形式，當(dāng)然也能夠應(yīng)用于把甲醇或化學(xué)氫化物等液體燃料供給到燃料極的形式的燃料電池。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上面說(shuō)明了的那樣，按照第1發(fā)明，通過(guò)為了加濕離子傳導(dǎo)體不使用在現(xiàn)有方式中為了使燃料潤(rùn)濕使用了的泵等裝置，把系統(tǒng)簡(jiǎn)化，可提供能夠直接加濕離子傳導(dǎo)體的新的燃料電池。
此外，本發(fā)明可提供通過(guò)直接加濕離子傳導(dǎo)體，能適合安裝在可在移動(dòng)中使用的小型電氣設(shè)備上的固體高分子型燃料電池。
還可提供使用了上述燃料電池的小型電氣設(shè)備或大型電氣設(shè)備。
此外，按照第2發(fā)明，能夠容易地排除在燃料電池氧化劑極上產(chǎn)生的水，還能夠把排除了的水引導(dǎo)到保水部、將其儲(chǔ)存起來(lái)。
此外，在本發(fā)明的燃料電池中，由于為了排除水不使用泵或壓縮機(jī)等裝置，故在電池內(nèi)也不使用額外的電力，還能夠把系統(tǒng)簡(jiǎn)化，可提供能適合安裝在可在移動(dòng)中使用的小型電氣設(shè)備上的燃料電池。
此外，在安裝到小型電氣設(shè)備上時(shí)，能夠有效地預(yù)防由燃料電池生成的水潤(rùn)濕小型電氣設(shè)備內(nèi)部。
還能夠提供使用了上述燃料電池的小型電氣設(shè)備或大型電氣設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池，其特征在于包括具有氧化劑極、燃料極、和設(shè)置在這兩極之間的離子傳導(dǎo)體的燃料電池單元部；與上述氧化劑極和上述離子傳導(dǎo)體接觸設(shè)置的、由具有吸水性的材料構(gòu)成的保水部；以及在上述離子傳導(dǎo)體中，與上述保水部連接而設(shè)置的加濕水流路，儲(chǔ)存在上述保水部中的水通過(guò)上述保水部和上述加濕水流路供給到上述離子傳導(dǎo)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述加濕水流路的形狀為平板狀，并且與上述氧化劑極平行地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述加濕水流路的形狀為線(xiàn)狀，并且與上述氧化劑極平行地設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述加濕水流路的形狀為網(wǎng)狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述加濕水流路的形狀為葉脈狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述加濕水流路具有親水性。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述加濕水流路具有離子導(dǎo)電性。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述保水部中含有的水通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象直接加濕上述離子傳導(dǎo)體。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述加濕水流路中含有的水通過(guò)毛細(xì)管現(xiàn)象直接加濕上述離子傳導(dǎo)體。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述保水部?jī)?chǔ)存在上述氧化劑極上生成的水。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述離子傳導(dǎo)體為高分子電解質(zhì)膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述燃料電池為固體高分子型燃料電池。
13.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池，其特征在于，上述燃料電池為固體高分子型便攜設(shè)備用燃料電池。
14.一種電氣設(shè)備，其特征在于，使用根據(jù)權(quán)利要求
1所述的燃料電池。
專(zhuān)利摘要
提供一種燃料電池和電氣設(shè)備，該燃料電池包括具有氧化劑極、燃料極、和設(shè)置在這兩極之間的離子傳導(dǎo)體的燃料電池單元部；與上述氧化劑極和上述離子傳導(dǎo)體接觸設(shè)置的、由具有吸水性的材料構(gòu)成的保水部；以及在上述離子傳導(dǎo)體中，與上述保水部連接而設(shè)置的加濕水流路，儲(chǔ)存在上述保水部中的水通過(guò)上述保水部和上述加濕水流路供給到上述離子傳導(dǎo)體。利用這樣的結(jié)構(gòu)能夠提供直接加濕離子傳導(dǎo)體的燃料電池。
文檔編號(hào)H01M8/02GK1992409SQ200710003820
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2002年6月27日
發(fā)明者中窪亨, 江口健, 渡部充祐 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan