JP2005251740A - Fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体燃料を燃料とする燃料電池に関し、特にモバイル機器等に搭載可能な小型の燃料電池に関する。 The present invention relates to a fuel cell using liquid fuel as a fuel, and more particularly to a small fuel cell that can be mounted on a mobile device or the like.
近年、モバイル機器等では、高機能化に伴って消費電力が年々増大し、エネルギー密度の高い電力源が必要とされている。このため、メタノール等の液体燃料を直接燃料として利用する燃料電池の開発がにわかに脚光を浴びている。液体燃料を直接燃料として利用した燃料電池は、現行のリチウムイオン電池等の二次電池と比較して一桁以上のエネルギー密度が期待できる(例えば、非特許文献1及び2参照。)。 In recent years, power consumption of mobile devices and the like has increased year by year as functions are increased, and a power source having a high energy density is required. For this reason, the development of fuel cells that use liquid fuels such as methanol directly as fuel has attracted considerable attention. A fuel cell using liquid fuel as a direct fuel can be expected to have an energy density of one digit or more as compared with a secondary battery such as a current lithium ion battery (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2).
直接燃料として用いられる液体燃料としては、メタノール水溶液(CH3OH/H2O溶液)が多く使用されている。メタノールを直接燃料として用いた燃料電池では、燃料極電極に燃料であるメタノール水溶液が供給されると、燃料極電極で、CH3OH+H2O→CO2+6H++6e-の反応が起こり、空気極電極では、3/2O2+6H++6e-→3H2Oの反応が起こる。
この一連の反応では、メタノール1モル当たり、燃料極電極で130.97kJの吸熱が、空気極電極では857.52kJの発熱が起こる。また、この燃料電池の反応はセル部の温度が高い場合に活発になり、高い出力が得られる(例えば、非特許文献3参照。)。
As a liquid fuel used as a direct fuel, a methanol aqueous solution (CH 3 OH / H 2 O solution) is often used. In a fuel cell using methanol as a direct fuel, when a methanol aqueous solution as a fuel is supplied to the fuel electrode, a reaction of CH 3 OH + H 2 O → CO 2 + 6H + + 6e − occurs at the fuel electrode, and the air electrode In the electrode, a reaction of 3 / 2O 2 + 6H + + 6e − → 3H 2 O occurs.
In this series of reactions, an endotherm of 130.97 kJ is generated at the fuel electrode and a heat of 857.52 kJ is generated at the air electrode per mole of methanol. Further, the reaction of this fuel cell becomes active when the temperature of the cell portion is high, and a high output can be obtained (for example, see Non-Patent Document 3).
一方、従来の燃料電池では、平板型のセルが多く用いられている。しかし、係る平板型セルは、単セルで出力できる電圧が0.3V〜0.7V程度と低いことが課題とされている。例えば、出力電圧が低いと、燃料電池単独では、1〜5V程度の負荷を持つ電子回路の電源電圧にみあった電圧を供給することができず、昇圧型のDC−DCコンバータ等が必要となる。また、一定の電流を低電圧で供給する場合、平板型のセルを用いた燃料電池では供給する電流が大きくなり、燃料電池の出力と直列に寄生する抵抗によって、抵抗×電流の2乗の損失が生じ、エネルギー効率が低下するといった問題もある。 On the other hand, in a conventional fuel cell, a flat type cell is often used. However, the flat cell has a problem that the voltage that can be output by a single cell is as low as about 0.3V to 0.7V. For example, if the output voltage is low, the fuel cell alone cannot supply a voltage suitable for the power supply voltage of an electronic circuit having a load of about 1 to 5 V, and a boost DC-DC converter or the like is required. Become. In addition, when a constant current is supplied at a low voltage, the supplied current becomes larger in a fuel cell using a flat plate cell, and the resistance parasitic in series with the output of the fuel cell results in a loss of resistance × current squared As a result, there is a problem that energy efficiency is lowered.
更に、出力電圧を高めるために平板型のセルを直列に接続しようとすると、セルを一つずつ接続する必要があるため、燃料電池のサイズが多くなりすぎたり、複数のセルの位置合わせ等が必要となり、製造工程が増加して製造効率が低下するといった問題もある。
本発明は、液体燃料を直接燃料とする燃料電池において、コンパクトで出力電圧が高く、高性能且つ製造が容易な燃料電池を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fuel cell that uses liquid fuel as a direct fuel, is compact, has high output voltage, has high performance, and is easy to manufacture.
上記目的を解決するために、本発明の燃料電池は、液体燃料が供給される燃料極電極を構成する第1の導電性膜と、空気が供給される空気極電極を構成する第2の導電性膜と、前記第1の導電性膜と前記第2の導電製膜とに挟持された電解質膜と、から構成されたシートを備えた燃料電池であって、前記シートが、前記第1の導電性膜及び前記第2の導電性膜のいずれか一方の膜同士が対向するように第1の折り目に従って折り重ねられており、更に、前記第1の折り目と直交する複数の第2の折り目に従って表裏交互に折り曲げられて構成される。 In order to solve the above object, a fuel cell of the present invention includes a first conductive film constituting a fuel electrode to which liquid fuel is supplied and a second conductive film constituting an air electrode to which air is supplied. A fuel cell comprising a sheet comprising a conductive film, and an electrolyte film sandwiched between the first conductive film and the second conductive film, wherein the sheet comprises the first film A plurality of second folds are folded according to the first fold so that one of the conductive film and the second conductive film is opposed to each other, and is further orthogonal to the first fold. According to the above, the front and back are folded alternately.
本発明の燃料電池は、第1の導電性膜、電解質膜及び第2の導電性膜をこの順に積層した3層構造のシートをセルとして用いており、係るシートを折り曲げることで、セルをコンパクトに構成することができる。このように本発明の燃料電池は、セルの構造がコンパクトであることから、後述のように第1の導電性膜及び第2の導電性膜を分割したり、シート状のセルを複数直列に接続することで容易に出力電圧を高めることができる。本発明の燃料電池は、電池セルの容積と比較して表面積を小さく形成することができることから、第2の導電性膜における反応で発生した熱をむやみに放出することなく、温度を高温に維持することができる。尚、本発明においては、第一の折り目に従って前記シートを折り重ねる際に、第1の導電性膜が密着するように折り重ねて、シートの内側に燃料極電極が形成されるように構成することが好ましい。尚、第2の折り目は、第1の折り目と完全に直交している必要はなく、略直交するものであればよい。 The fuel cell of the present invention uses a sheet having a three-layer structure in which a first conductive film, an electrolyte film, and a second conductive film are laminated in this order as a cell, and the cell is made compact by folding the sheet. Can be configured. As described above, since the fuel cell of the present invention has a compact cell structure, the first conductive film and the second conductive film are divided as described later, or a plurality of sheet-like cells are connected in series. By connecting, the output voltage can be easily increased. Since the fuel cell of the present invention can be formed with a smaller surface area compared with the volume of the battery cell, the temperature is maintained at a high temperature without releasing the heat generated by the reaction in the second conductive film. can do. In the present invention, when the sheet is folded according to the first fold, the first electrode is folded so that the first conductive film is in close contact, and the fuel electrode is formed inside the sheet. It is preferable. Note that the second fold line does not have to be completely orthogonal to the first fold line, and may be substantially orthogonal.
本発明の燃料電池は、前記第1の導電性膜及び前記第2の導電性膜が、前記第1の折り目及び第2の折り目の少なくとも一方に従って分割されるように構成することができる。本発明の燃料電池によれば、第1及び第2の導電性膜が第1及び第2の折り目の少なくとも一方、好ましくは第2の折り目に従って分割される、即ち、第2の折り目となりうる部位において分割されるように配置された第1及び第2の導電性膜を有する前記シートを用いて本発明の燃料電池を構成することで、複数のセルを有する燃料電池とすることができる。これにより、各セル部を小さな内部抵抗で直列に接続することができることから、燃料電池の出力電圧を高めることができる。また、本発明の燃料電池は、複数のセルを一枚のシートで形成することが可能であるため、これらのセルの各導電性膜を金属箔によって接続することができ、各セルを接続するための配線等を必要とすることなく、生産性が高い。また、本発明の燃料電池は、第1及び第2の導電性膜を分割してシート上に構成する際に、導電性膜を同一のサイズに形成することができ、別のシートを用いる必要がないため、各セルの接着を必要とせず、位置合わせをする必要がないため、更に生産性を高めることができる。 The fuel cell of the present invention can be configured such that the first conductive film and the second conductive film are divided according to at least one of the first fold and the second fold. According to the fuel cell of the present invention, the first and second conductive films are divided according to at least one of the first and second folds, preferably the second fold, that is, a portion that can become the second fold. By configuring the fuel cell of the present invention using the sheet having the first and second conductive films arranged so as to be divided in FIG. 1, a fuel cell having a plurality of cells can be obtained. Thereby, since each cell part can be connected in series with small internal resistance, the output voltage of a fuel cell can be raised. Moreover, since the fuel cell of this invention can form a some cell with one sheet | seat, each conductive film of these cells can be connected with metal foil, and each cell is connected. Productivity is high without the need for wiring or the like. In the fuel cell of the present invention, when the first and second conductive films are divided and configured on the sheet, the conductive film can be formed in the same size, and it is necessary to use different sheets. Therefore, it is not necessary to bond each cell, and it is not necessary to align the positions, so that productivity can be further improved.
また、本発明の燃料電池は、前記シートの第2の折り目毎に絶縁体を挟持して構成するのが好ましい。これにより、特に第1及び第2の導電性膜を分割した場合に複数のセルを独立して形成することができる。また、絶縁体に多孔質のものを用いる、又は絶縁体に隙間を設けることにより、導電性膜への空気の供給を円滑に行うことができ、出力を向上させることができる。 In addition, the fuel cell of the present invention is preferably configured by sandwiching an insulator for each second fold of the sheet. Thereby, especially when the first and second conductive films are divided, a plurality of cells can be formed independently. Further, by using a porous insulator, or providing a gap in the insulator, air can be supplied smoothly to the conductive film, and the output can be improved.
更に、本発明の燃料電池は、前記絶縁体を介して対向する前記第1の導電性膜と前記第2の導電性膜とを導体によって接続することができる。これにより、複数のセルを直列に接続することができ、燃料電池の出力電圧を高めることができる。尚、前記導体としては、金属箔等を好適に用いることができる。このように、一枚のシート上に構成される複数のセルを金属箔によって接続することで、各セル部を接続するための配線等を必要とすることなく、コンパクトに複数セル構造の燃料電池を製造することができる。 Furthermore, in the fuel cell of the present invention, the first conductive film and the second conductive film facing each other through the insulator can be connected by a conductor. Thereby, a some cell can be connected in series and the output voltage of a fuel cell can be raised. In addition, metal foil etc. can be used suitably as said conductor. Thus, by connecting a plurality of cells configured on one sheet with a metal foil, a fuel cell having a multi-cell structure in a compact manner without the need for wiring or the like for connecting each cell portion Can be manufactured.
本発明の燃料電池は、前記絶縁体を介して第2の導電性膜へ空気を供給することができる。本発明の燃料電池は、前記絶縁体を介して、第2の導電性膜に空気を供給することで、第2の導電性膜への空気の供給を円滑に行うことができ、出力を向上させることができる。空気が絶縁体を介して第2の導電性膜に供給されるようにするには、上述のように、絶縁体として、多孔質のもの、又は隙間を設けられたものを用いることができる。 The fuel cell of the present invention can supply air to the second conductive film via the insulator. The fuel cell according to the present invention can smoothly supply air to the second conductive film by supplying air to the second conductive film via the insulator, thereby improving the output. Can be made. In order to supply air to the second conductive film via an insulator, as described above, a porous material or a material provided with a gap can be used as the insulator.
本発明の燃料電池は、前記シートが貫通孔を有するように構成することができる。本発明の燃料電池によれば、前記シートを一方の側(例えば、第1の導電性膜側)から他方の側(第2の導電性膜側)に貫通する貫通孔を有することで、例えば、前記シートが、第1の導電性膜が密着するように(第1の導電性膜が内側となるように)、第1の折り目に従って折り重ねられている場合に、貫通孔を通じて、燃料極電極で発生した二酸化炭素(CO2)等を前記シートの折り重ねられた内側から外側に向かって容易に排出することができる。このように二酸化炭素を排出できるように構成すると、発生した二酸化炭素が触媒上にとどまることがないため、反応を阻害せず、出力の低減を防ぐことができる。 The fuel cell of the present invention can be configured such that the sheet has a through hole. According to the fuel cell of the present invention, by having a through-hole penetrating the sheet from one side (for example, the first conductive film side) to the other side (second conductive film side), for example, When the sheet is folded according to the first fold so that the first conductive film is in close contact (so that the first conductive film is on the inside), the fuel electrode passes through the through hole. Carbon dioxide (CO 2 ) and the like generated at the electrode can be easily discharged from the folded inner side of the sheet toward the outer side. If the carbon dioxide can be discharged in this way, the generated carbon dioxide does not stay on the catalyst, so that the reaction is not inhibited and the output can be prevented from being reduced.
本発明の燃料電池は、前記液体燃料として、メタノール水溶液を用いることができる。本発明の燃料電池によれば、直接燃料としてメタノール水溶液を用いることで、効率的に電力を発生することができる。また、メタノールが電解質膜を通過して空気極電極に達するクロスオーバーを防止する観点から、上記メタノール溶液の濃度は、3質量%程度のものが好ましい。但し、本発明の燃料電池に用いられる液体燃料はメタノール水溶液に限定されるものではない In the fuel cell of the present invention, an aqueous methanol solution can be used as the liquid fuel. According to the fuel cell of the present invention, electric power can be efficiently generated by using a methanol aqueous solution as a direct fuel. Further, from the viewpoint of preventing crossover of methanol passing through the electrolyte membrane and reaching the air electrode, the concentration of the methanol solution is preferably about 3% by mass. However, the liquid fuel used in the fuel cell of the present invention is not limited to a methanol aqueous solution.
本発明によれば、液体燃料を直接燃料とする燃料電池において、コンパクトで出力電圧が高く、高性能且つ製造が容易な燃料電池を提供することができる。 According to the present invention, a fuel cell using liquid fuel as a direct fuel can be provided with a compact, high output voltage, high performance and easy to manufacture.
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態における燃料電池の要部構成を概略的に示す斜視図であり、図2は、図1の底面図である。図1及び図2において、燃料電池100は、水素ガスが供給され燃料極電極を形成する第1の導電性膜101と、プロトン伝導性を有する電解質膜102と、空気が供給され空気極電極を形成する第2の導電性膜103と、を備え、第1の導電性膜101と第2の導電性膜102との間に電解質膜102が挟持された積層構造を有するシート105をセルとして備えている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a main configuration of a fuel cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a bottom view of FIG. 1 and 2, the
また、図2に示すように隣接する第2導電性膜103の間には、絶縁膜104が介在し、それぞれのセル部を分割した構成となっている。更に、図1及び図2に示すように本発明の燃料電池100には、折り重ねられたシート105の内部から外部まで貫通する複数の貫通孔106が設けられており、第1の導電性膜101(燃料極電極)で発生したCO2を、貫通孔106を通じてシート105の内部から外部へ排出できるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 2, an
図2に示すように、燃料電池100は、第1の導電性膜101が対向するように、即ち、第1の導電性膜101Aと第1の導電性膜101Bとや第1の導電性膜101Cと第1の導電性膜101Dとが対向するように、折り重ねられたシート105が、表裏交互に折り曲げられてセル部が形成されている。第1の導電性膜101Bと第2の導電性膜103Cとや第1の導電性膜101Dと第2の導電性膜103Eとのように、絶縁膜104を介して対向する第1の導電性膜と第2の導電性膜とは、金属箔107A又はBによって接続されている。この際、例えば、金属箔107Aの端部は、一端が第1の導電性膜101Aと第1の導電性膜101Bとの間、他端が絶縁膜104と第2の導電性膜103Cとの間に挟み込まれている。
As shown in FIG. 2, the
シート105について図3を用いて説明する。図3は、本発明におけるシートを説明するための要部概略図である。図3において、シート105は、電解質膜102の一方の面上に複数の第2の導電性膜103が形成されており、更に、他方の面(裏面)上に、第1の導電性膜101が形成されて構成されている。本発明においてシート105は、図3における点線Aを折り目(第1の折り目)として、矢印aの方向に折り重ねられている。この際、第1の導電性膜が設けられている側が折り重ねられたシート105の内側となる。更に、本発明におけるシート105は、点線Aと直交する点線B及びCを折り目(第2の折り目)として、矢印b及びcの方向に裏表交互に折り曲げられて構成されている。
The
続いて本発明の燃料電池を製造する方法について説明する。
図3に示すように、電解質膜102上には、帯状の第2の導電性膜の103が所定の間隔をおいて熱圧着法等によって貼りつけられている。また、これらの第2の導電性膜103面上と電解質膜102面上には第2の導電性膜103の長さ方向に直交する方向に帯状の絶縁膜104が貼り付けられており、所定の間隔を置いて貫通孔106が設けられている。更に、第1の導電性膜101の表面には金属箔107が第1の導電性膜101の一部を覆い且つ第1の導電性膜101の外側に露出するように貼り付けられている。
Next, a method for producing the fuel cell of the present invention will be described.
As shown in FIG. 3, a strip-shaped second
図3の1a−1b線断面図である図4に示すように、電解質膜102の第2の導電性膜103を設けた面と反対側の面には、中央部(図中、破線で示す)を除く部分に所定の間隔をおいて、第1の導電性膜101が熱圧着法等によって貼り付けられている。また上述のように、金属箔107は第1の導電性膜の101の一部を覆い、且つ、第1の導電性膜101の外側に露出するように設けられている。
As shown in FIG. 4, which is a cross-sectional view taken along
次に図4に示す4層構造のシート105を、図中破線で示す線(図3における点線Aと同じ:第1の折り目)に沿って矢印aで示す方向に2つ折りとして、図5に示すようにシート105を折り重ねる。この際、金属箔107は、図4における矢印dで示す方向に絶縁膜104を挟むように折り返す。次いで、シート105を図5に示すような状態から、図3における点線Aと直行する点線B及びCを折り目(第2の折り目)として、図6に示すように表裏交互に折り曲げることで、貫通孔106が設けられた本発明の燃料電池100に用いられるシート105を形成することができる。この際、シート105を折り曲げることによって形成される複数の矩形状のセル(例えば、図2におけるセル201A及び201B)は、金属箔107によって一方の第1の導電性膜と他方の第2の導電性膜とが接続されている。また、図7に示すように、上述のようにしてシート105を折りたたんで本発明の燃料電池を作製した場合、各点線B及びCにおける第2の折り目毎に絶縁膜104が挟持されて構成される。
Next, the
したがって、図3に示す第2の導電性膜103(202A部分)と金属箔107(202B部分)は、シートを2つ折りとし、かつシートを巻き込んだ状態では、互いに接合されている。また、図1〜3においては、シート表面の要部のみを示しているが、電解質膜102は、図面上右側に連続したシートを形成しており、このシート状の電解質膜102の長さ方向に所定の間隔においてそれぞれの面に順次第1の導電性膜101と第2の導電性膜103とが貼り付けられている。そして、これらの第1の導電性膜101の幅と第2の導電性膜103の幅とは、図2で示す各セルを構成する矩形状のそれぞれの長辺及び短辺の長さに相当するように設定される。
Therefore, the second conductive film 103 (202A portion) and the metal foil 107 (202B portion) shown in FIG. 3 are joined to each other when the sheet is folded in two and the sheet is wound. 1 to 3 show only the main part of the sheet surface, the
次に本発明の燃料電池を形成する素材について説明する。
本発明において、第1の導電性膜101は、毛細管現象によって供給されたメタノールから水素イオンと電子とを放出させる役割を担う。第1の導電性膜101は、燃料極電極となる触媒を担持し海綿状構造を有する。上記触媒としては、メタノールと水とから水素イオン及び電子を放出させる反応に用いられる公知の触媒を適宜選定して用いることができる。上記触媒としては、例えば、Pt、Pt−Ru合金等を用いることができる。また、第1の導電性膜101は、例えば、海綿状材料に担持した触媒と、電解質膜102に用いられる高分子膜の溶液と、結合剤等とを混合することで形成することができる。これにより、あらかじめ導電性膜101と電解質膜102とが一体となるため、位置合わせ、接合等の製造工程を省略することができる。
Next, the material forming the fuel cell of the present invention will be described.
In the present invention, the first
電解質膜102は、第1の導電性膜101で発生した電子と水素イオンとのうち、水素イオンのみを通過させる膜であり、例えば、パーフルオロスルホン酸膜等の高分子膜で構成することができる。上記固体高分子膜としては、ナフィオン膜(デュポン社商標名)、フレミオン膜(旭硝子(株)商標名)、アシプレックス膜(旭硝子(株)商標名)等の市販品を好適に用いることができる。
The
第2の導電性膜103には、酸素を含む空気が供給され、第2の導電性膜103は、空気極電極となる触媒を担持しており、第1の導電性膜101と同様に海綿状構造を有する部材で形成することができる。上記触媒としては、酸素と水イオンと電子とから水を生成する反応に用いられる公知の触媒を適宜選定して用いることができる。具体的に上記触媒としては、例えば、Pt等を用いることができる。また、第2の導電性膜103は、上述の海綿状材料を用いることができ、この材料に担持した触媒と、電解質膜102に用いられる高分子膜の溶液と、結合剤等とを混合することで形成することができる。これにより、あらかじめ導電性膜103と電解質膜102とが一体となるため、位置合わせ、接合等の製造工程をなくすことができる。
Air containing oxygen is supplied to the second
上記導電性膜101及び導電性膜103に用いられる海綿状材料としては、多孔質カーボンシート、多孔質プラスチックシート又はガラスウールなどを用いて形成されており、導電性の観点から多孔質カーボンシートを用いることが望ましい。導電性膜101において、海綿状材料の多孔質構造中にメタノールを一定時間留めることで、電池セルからの発熱を十分にメタノールに伝えることができ、メタノールの加熱効率を高めることにより触媒が活性化され、セル出力を向上させることができる。
The sponge-like material used for the
絶縁膜104としては、絶縁性の物質であるプラスチック、ガラス、ゴム等を適宜選定して用いることができる。特にプラスチックのように空気を通すために容易に多孔質とできる、又は、隙間を空けられる物質が好ましい。
As the insulating
本発明において貫通孔106の設けられる数及びサイズはCO2の排出効果を損なわない範囲であれば、特に限定はない。同様に、貫通孔106が設けられる位置についても、特に限定はないが、シート105の内側(燃料電極側)で発生したCO2を、シート105の外側に効率良く排出させる観点から、図3及び図7等に示すよう、貫通孔106は第1の折り目と第2の折り目とが直行する点の近傍に設けることが好ましい。
In the present invention, the number and size of the through
金属箔107としては、ニッケル合金、ステンレス、アルミニウム等が好適に使用することができ、特に耐蝕性の点からステンレスが好ましい。また、ステンレス表面に金メッキを施すことで接触抵抗の低減を図ることもできる。
As the
次に本発明の燃料電池の発電機構について説明する。
本発明の燃料電池による発電機構について図8を用いて説明する。図8は、図1における3a−3a’線断面図である。図示していない燃料タンクから供給されたメタノールが毛細管現象により第1の導電性膜101全体に供給されると、導電性膜101内でメタノールが触媒と接触し、水素イオンと電子とCO2とを放出する。この際、CO2は、貫通孔106を通過して燃料電池の外部に排出されるため、触媒上での反応を阻害することがなく、出力の低下を防ぐことができる。。また、燃料電池100は、第2の導電性膜103からの発生する熱によって加熱されている。このため、メタノールの供給によって電池セルの温度が低下することなく、電池セルの温度を比較的高温に維持することができる。そのため、触媒を活性化させ高出力となる。
Next, the power generation mechanism of the fuel cell of the present invention will be described.
A power generation mechanism using the fuel cell of the present invention will be described with reference to FIG. 8 is a cross-sectional view taken along
第1の導電性膜101で放出された水素イオンは電解質膜102を通過して第2の導電性膜103にまで到達し、酸素と反応して水を生成する。この際、絶縁膜104を多孔質構造とし該絶縁膜104に空気を供給することで、絶縁膜104を介して第2の導電性膜103における空気(酸素)を供給することができる。一方、第1の導電性膜101で放出された電子は、金属箔107を通じて絶縁膜104を介して隣接するセルの第2の導電性膜103にまで移動する。このとき、すべての導電性膜、電解質膜が一つのシートであるため隣接するセルとの接着、位置あわせを必要とせず、製造工数を減少させることができる。この電子の移動により、本発明の燃料電池は、図示を省略する外部装置等に電力を供給することができる。
Hydrogen ions released from the first
尚、第1の導電性膜101で生成したCO2及び第2の導電性膜103で生成した水は、燃料電池の外部に排出される。
Note that the CO 2 produced by the first
本実施の形態における燃料電池によれば、燃料極電極及び空気極電極をそれぞれ分割し、電解質膜に貫通孔を設け、この電極部分が分割されたシートを、燃料局電極を内側にして折り重ね、一端が燃料極電極に挟まれる金属箔の他端を空気極電極と絶縁膜とで挟むように表裏交互に折り曲げることで、各セルの大きさが均一であり、直列に接続され、且つ、燃料極電極で発生したCO2を容易に燃料電池の外部に排出することができる。これにより、出力電圧が高く、生産性の高い燃料電池を得ることができる。 According to the fuel cell of the present embodiment, the fuel electrode and the air electrode are divided, the electrolyte membrane is provided with a through hole, and the sheet in which the electrode portion is divided is folded with the fuel station electrode inside. , By bending the other end of the metal foil sandwiched between the fuel electrode and the other end alternately between the air electrode and the insulating film, the size of each cell is uniform, connected in series, and CO 2 generated at the fuel electrode can be easily discharged to the outside of the fuel cell. Thereby, a fuel cell with high output voltage and high productivity can be obtained.
100 燃料電池
101 第1の導電性膜
102 電解質膜
103 第2の導電性膜
104 絶縁膜
105 シート
106 貫通孔
107 金属箔
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記シートが、前記第1の導電性膜及び前記第2の導電性膜のいずれか一方の膜同士が対向するように第1の折り目に従って折り重ねられており、更に、前記第1の折り目と直交する複数の第2の折り目に従って表裏交互に折り曲げられた燃料電池。 A first conductive film constituting a fuel electrode supplied with liquid fuel; a second conductive film constituting an air electrode supplied with air; the first conductive film; and the second conductive film. An electrolyte membrane sandwiched between the conductive membrane, and a fuel cell comprising a sheet composed of:
The sheet is folded according to a first fold so that any one of the first conductive film and the second conductive film is opposed to each other, and the first fold and A fuel cell that is alternately folded according to a plurality of orthogonal second folds.
The fuel cell according to any one of claims 1 to 6, wherein the liquid fuel is an aqueous methanol solution.
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