JP5395625B2

JP5395625B2 - 配線回路基板および燃料電池

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Description

本発明は、配線回路基板およびそれを用いた燃料電池に関する。

携帯電話等のモバイル機器には、小型でかつ高容量の電池が求められる。そこで、リチウム二次電池等の従来の電池に比べて、高エネルギー密度を得ることが可能な燃料電池の開発が進められている。燃料電池としては、例えば直接メタノール型燃料電池（Direct Methanol Fuel Cells）がある。

直接メタノール型燃料電池では、メタノールが触媒によって分解され、水素イオンが生成される。その水素イオンと空気中の酸素とを反応させることにより電力を発生させる。この場合、化学エネルギーを極めて効率良く電気エネルギーに変換することができ、非常に高いエネルギー密度を得ることができる。

このような直接メタノール型燃料電池の内部には、集電回路として例えばフレキシブル配線回路基板（以下、配線回路基板と略記する）が設けられる（例えば特許文献１参照）。配線回路基板の一部は、燃料電池の外部に引き出される。燃料電池の外部に引き出された配線回路基板の部分に、種々の外部回路が接続される。

特開２００４−２０００６４号公報

燃料電池においては、出力の低下等の要因となる燃料の漏出を確実に防止することが求められる。上記特許文献１の燃料電池では、配線回路基板がパッキングによって挟まれた状態で筐体内に固定される。しかしながら、特許文献１に記載される構成では、燃料の漏出を確実に防止することはできない。

本発明の目的は、燃料の漏出を確実に防止することが可能な配線回路基板およびそれを備えた燃料電池を提供することである。

（１）第１の発明に係る配線回路基板は、直接メタノール型燃料電池に用いられる配線回路基板であって、第１の部分および第１の部分から延出する第２の部分を含み、一面および他面を有する絶縁層と、絶縁層の第１の部分の一面上に設けられた集電部と、集電部の少なくとも一部と重なりかつ絶縁層の第１の部分の他面上の領域から第２の部分の他面上の領域に延びるように設けられた引き出し導体部とを備え、絶縁層の第１の部分の一面において、集電部を取り囲むようにシールのための領域が設けられ、絶縁層および集電部を貫通するようにメタノールまたは酸素を供給するための供給用孔部が設けられ、集電部と引き出し導体部との間の絶縁層の位置に第１の孔部が形成され、第１の孔部を介して集電部と引き出し導体部とが互いに電気的に接続されたものである。

その配線回路基板においては、絶縁層の第１の部分の一面上に集電部が設けられ、集電部を取り囲むように絶縁層の第１の部分の一面にシールのための領域が設けられる。また、集電部の少なくとも一部と重なりかつ絶縁層の第１の部分の他面上の領域から第２の部分の他面上の領域に延びるように引き出し導体部が設けられる。集電部と引き出し導体部との間の絶縁層の位置に第１の孔部が形成され、第１の孔部を介して集電部と引き出し導体部とが互いに電気的に接続される。

この配線回路基板が燃料電池に用いられる場合、絶縁層の一面と対向するように他の部材が配置されるとともに、絶縁層の一面上の集電部と他の部材との間に電池要素が配置される。また、電池要素を取り囲むように、シール部材を配置することができる。シール部材は、絶縁層の第１の部分に設けられたシールのための領域と他の部材とに密着する。その状態で、電池要素に燃料が供給される。また、絶縁層の第２の部分が燃料電池の外部に引き出され、その絶縁層の第２の部分上の引き出し導体部に外部回路が接続される。

この場合、引き出し導体部が絶縁層の他面に設けられるので、シール部材が絶縁層のシールのための領域に確実に密着する。そのため、シール部材と絶縁層との間に隙間が形成されることが防止される。それにより、燃料がシール部材の外部に漏出することが確実に防止される。その結果、燃料電池から燃料が漏出することが確実に防止され、燃料電池の出力の低下が確実に防止される。

（２）集電部と引き出し導体部との間の絶縁層の位置に第１の孔部が複数形成され、複数の第１の孔部を介して集電部と引き出し導体部とが互いに電気的に接続されてもよい。

この場合、複数の第１の孔部を介して集電部と引き出し導体部とが互いに電気的に接続されるので、集電部と引き出し導体部との間の導電性が向上する。それにより、この配線回路基板を用いた燃料電池の特性が向上する。

（３）配線回路基板は、引き出し導体部の少なくとも一部と重なるように絶縁層の第２の部分の一面上に設けられた端子導体部をさらに備え、引き出し導体部と端子導体部との間の絶縁層の位置に第２の孔部が形成され、第２の孔部を介して端子導体部と引き出し導体部とが互いに電気的に接続されてもよい。

この場合、引き出し導体部と電気的に接続された端子導体部が絶縁層の一面上に設けられるので、シール部材と絶縁層との密着性を維持しつつ、絶縁層の一面上に設けられた端子導体部に外部回路を接続することが可能になる。

（４）第２の発明に係る配線回路基板は、直接メタノール型燃料電池に用いられる配線回路基板であって、第１の基板および第２の基板を備え、第１および第２の基板の各々は、第１の部分および第１の部分から延出する第２の部分を含み、一面および他面を有する絶縁層と、絶縁層の第１の部分の一面上に設けられた集電部と、集電部の少なくとも一部と重なりかつ絶縁層の第１の部分の他面上の領域から第２の部分の他面上の領域に延びるように設けられた引き出し導体部とを含み、第１および第２の基板の各々において、絶縁層の第１の部分の一面に集電部を取り囲むようにシールのための領域が設けられ、絶縁層および集電部を貫通するようにメタノールまたは酸素を供給するための供給用孔部が設けられ、第１および第２の基板の各々において、集電部と引き出し導体部との間の絶縁層の位置に第１の孔部が形成され、第１の孔部を介して集電部と引き出し導体部とが互いに電気的に接続され、第１の基板の絶縁層の第１の部分および第２の基板の絶縁層の第１の部分は、境界線を介して互いに隣接しかつ一体的に設けられ、一面が内側となるように境界線に沿って折曲可能に構成されたものである。

その配線回路基板の第１および第２の基板の各々においては、絶縁層の第１の部分の一面上に集電部が設けられ、集電部を取り囲むように絶縁層の第１の部分の一面にシールのための領域が設けられる。また、集電部の少なくとも一部と重なりかつ絶縁層の第１の部分の他面上の領域から第２の部分の他面上の領域に延びるように引き出し導体部が設けられる。集電部と引き出し導体部との間の絶縁層の位置に第１の孔部が形成され、第１の孔部を介して集電部と引き出し導体部とが互いに電気的に接続される。第１の基板の絶縁層の第１の部分および第２の基板の絶縁層の第１の部分は、境界線を介して互いに隣接しかつ一体的に設けられる。

この配線回路基板が燃料電池に用いられる場合、第１の基板の絶縁層の第１の部分および第２の基板の絶縁層の第１の部分が、一面が内側となるように境界線に沿って折曲される。そして、第１の基板の集電部と第２の基板の集電部との間に電池要素が配置される。また、電池要素を取り囲むように、シール部材を配置することができる。シール部材は、第１の基板の絶縁層の第１の部分に設けられたシールのための領域と第２の基板の絶縁層の第１の部分に設けられたシールのための領域とに密着する。その状態で、電池要素に燃料が供給される。また、第１の基板の絶縁層の第２の部分および第２の基板の絶縁層の第２の部分が燃料電池の外部に引き出され、その絶縁層の第２の部分上の引き出し導体部に外部回路が接続される。

この場合、第１および第２の基板の各々において、引き出し導体部が絶縁層の他面に設けられるので、シール部材が第１および第２の基板の絶縁層のシールのための領域に確実に密着する。そのため、シール部材と第１の基板の絶縁層との間およびシール部材と第２の基板の絶縁層との間に隙間が形成されることが防止される。それにより、燃料がシール部材の外部に漏出することが確実に防止される。その結果、燃料電池から燃料が漏出することが確実に防止され、燃料電池の出力の低下が確実に防止される。

（５）第３の発明に係る直接メタノール型燃料電池は、電池要素と、電池要素を取り囲むように設けられるシール部材と、上記第２の発明に係る配線回路基板と、配線回路基板、電池要素およびシール部材を収容する筐体とを備え、配線回路基板は境界線に沿って折曲された状態で筐体に収容され、折曲された配線回路基板の第１の基板の集電部と第２の基板の集電部との間に電池要素が配置され、電池要素を取り囲んで第１および第２の基板のシールのための領域に密着するようにシール部材が配置され、第１の基板の絶縁層の第２の部分および第２の基板の絶縁層の第２の部分が筐体から外部に引き出されたものである。

その燃料電池の配線回路基板においては、第１および第２の基板の各々において、絶縁層の第１の部分の一面上に集電部が設けられ、集電部を取り囲むように絶縁層の第１の部分の一面にシールのための領域が設けられる。また、集電部の少なくとも一部と重なりかつ絶縁層の第１の部分の他面上の領域から第２の部分の他面上の領域に延びるように引き出し導体部が設けられる。集電部と引き出し導体部との間の絶縁層の位置に第１の孔部が形成され、第１の孔部を介して集電部と引き出し導体部とが互いに電気的に接続される。第１の基板の絶縁層の第１の部分および第２の基板の絶縁層の第１の部分は、境界線を介して互いに隣接しかつ一体的に設けられる。

配線回路基板は境界線に沿って折曲された状態で筐体に収容される。折曲された配線回路基板の第１の基板の集電部と第２の基板の集電部との間に電池要素が配置され、電池要素を取り囲んで第１および第２の基板のシールのための領域に密着するようにシール部材が配置される。また、配線回路基板の第１の基板の絶縁層の第２の部分および第２の基板の絶縁層の第２の部分が、筐体から外部に引き出され、その絶縁層の第２の部分上の引き出し導体部に外部回路が接続される。

この場合、第１の基板および第２の基板の各々において、引き出し導体部が絶縁層の他面に設けられるので、シール部材が第１および第２の基板の絶縁層のシールのための領域に確実に密着する。そのため、シール部材と第１の基板の絶縁層との間およびシール部材と第２の基板の絶縁層との間に隙間が形成されることが防止される。それにより、燃料がシール部材の外部に漏出することが確実に防止される。その結果、燃料電池から燃料が漏出することが確実に防止され、燃料電池の出力の低下が確実に防止される。

本発明によれば、燃料電池から燃料が漏出することが確実に防止される。それにより、燃料電池の出力の低下が確実に防止される。

第１の実施の形態に係る配線回路基板の平面図および断面図である。配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。配線回路基板の製造方法を説明するための工程断面図である。配線回路基板を用いた燃料電池について説明するための外観斜視図および模式的断面図である。第２の実施の形態に係る配線回路基板の一部を示す平面図および断面図である。第３の実施の形態に係る配線回路基板の一部を示す平面図および断面図である。第４の実施の形態に係る配線回路基板の一部を示す平面図および断面図である。第５の実施の形態に係る配線回路基板を示す平面図および断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る配線回路基板およびそれを用いた燃料電池について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態の配線回路基板は、屈曲性を有するフレキシブル配線回路基板である。

（１）第１の実施の形態
（１−１）配線回路基板の構成
図１は、第１の実施の形態に係る配線回路基板の平面図および断面図である。図１（ａ）には配線回路基板の一面が示され、図１（ｂ）には配線回路基板の他面が示される。また、図１（ｃ）には図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面が示され、図１（ｄ）には図１（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面が示される。

図１（ａ）に示すように、配線回路基板１００は、例えばポリイミドからなるベース絶縁層１を備える。ベース絶縁層１は、それぞれ矩形状を有する第１絶縁部１１、第２絶縁部１２、第３絶縁部１３および第４絶縁部１４を含む。第１絶縁部１１および第２絶縁部１２は互いに同じ形状および大きさを有し、第３絶縁部１３および第４絶縁部１４は互いに同じ形状および大きさを有する。

第１絶縁部１１および第２絶縁部１２は互いに一体的に設けられる。第１絶縁部１１および第２絶縁部１２の境界線上には、折曲部Ｂ１が設けられる。後述のように、燃料電池内において、ベース絶縁層１は、折曲部Ｂ１に沿って折曲される。折曲部Ｂ１は、例えば線状の浅い溝または線状の印である。なお、折曲部Ｂ１でベース絶縁層１を折曲可能であれば、折曲部Ｂ１に何もなくてもよい。

折曲部Ｂ１に平行な第１絶縁部１１の辺から外側に延びるように第３絶縁部１３が設けられ、折曲部Ｂ１に平行な第２絶縁部１２の辺から外側に延びるように第４絶縁部１４が設けられる。

折曲部Ｂ１に平行な方向における第３絶縁部１３および第４絶縁部１４の長さは、折曲部Ｂ１に平行な方向における第１絶縁部１１および第２絶縁部１２の長さよりも小さい。例えば、折曲部Ｂ１に平行な方向における第３絶縁部１３および第４絶縁部１４の長さは、折曲部Ｂ１に平行な方向における第１絶縁部１１および第２絶縁部１２の長さの２分の１である。

本実施の形態では、第３絶縁部１３および第４絶縁部１４が、折曲部Ｂ１に沿ってベース絶縁層１が折曲された状態で互いに重ならない位置に設けられる。なお、第３絶縁部１３および第４絶縁部１４が、折曲部Ｂ１に沿ってベース絶縁層１が折曲された状態で互いに重なるように設けられてもよい。

第１絶縁部１１には、複数（本例では５つ）の円形の開口Ｈ１が形成される。また、第２絶縁部１２には、複数（本例では５つ）の円形の開口Ｈ２が形成される。

第１絶縁部１１および第２絶縁部１２上には、例えば銅からなる矩形の集電部２１，２２がそれぞれ形成される。第１絶縁部１１の開口Ｈ１に重なる集電部２１の部分には、開口Ｈ１よりも径大の開口Ｈ１ａが形成される。第２絶縁部１２の開口Ｈ２に重なる集電部２２の部分には、開口Ｈ２よりも径大の開口Ｈ２ａが形成される。

集電部２１を覆うように、第１絶縁部１１上に被覆層３１が設けられ、集電部２２を覆うように、第２絶縁部１２上に被覆層３２が設けられる。被覆層３１，３２は、炭素を含有する樹脂組成物（例えばカーボンペースト）からなる。

集電部２１の開口Ｈ１ａ内において、被覆層３１は第１絶縁部１１に接する。また、集電部２２に開口Ｈ２ａ内において、被覆層３２は第２絶縁部１２に接する。それにより、集電部２１，２２の開口Ｈ１ａ，Ｈ２ａの内周面が露出しない。

被覆層３１を取り囲むように、第１絶縁部１１上にシール領域Ｓ１が設けられる。また、被覆層３２を取り囲むように、第２絶縁部１２上にシール領域Ｓ２が設けられる。シール領域Ｓ１，Ｓ２の幅ｄ１は、例えば０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。

後述のように、燃料電池内においては、ベース絶縁層１が折曲部Ｂ１に沿って折曲された状態で、第１絶縁部１１のシール領域Ｓ１および第２絶縁部１２のシール領域Ｓ２に接触するようにシール部材が配置される。なお、シール領域Ｓ１，Ｓ２には、印が付されてもよく、または浅い溝が形成されてもよい。また、シール領域Ｓ１，Ｓ２に接触するようにシール部材を配置可能であれば、シール領域Ｓ１，Ｓ２に何も設けられなくてもよい。

以下、集電部２１，２２および被覆層３１，３２が形成されるベース絶縁層１の面を表面と呼び、その反対側の面を裏面と呼ぶ。

図１（ｂ）に示すように、ベース絶縁層１の裏面には、例えば銅からなる矩形の引き出し導体部４１，４２が形成される。引き出し導体部４１は、第１絶縁部１１上の領域から第３絶縁部１３上の領域まで延びるように設けられ、引き出し導体部４２は、第２絶縁部１２上の領域から第４絶縁部１４上の領域まで延びるように設けられる。

ベース絶縁層１の裏面において、第１絶縁部１１上の引き出し導体部４１の部分を覆うように、例えばポリイミドからなるカバー絶縁層５１が形成され、第２絶縁部１２上の引き出し導体部４２の部分を覆うように、例えばポリイミドからなるカバー絶縁層５２が形成される。

また、第３絶縁部１３上の引き出し導体部４１の部分を被覆するように、例えば水溶性プリフラックスからなる端子層６１が形成され、第４絶縁部１４上の引き出し導体部４２の部分を被覆するように、例えば水溶性プリフラックスからなる端子層６２が形成される。

図１（ｃ），（ｄ）に示すように、引き出し導体部４１の一端部は、第１絶縁部１１を挟んで集電部２１と重なる。集電部２１と引き出し導体部４１との間の第１絶縁部１１の部分に、孔部Ｔ１が形成される。その孔部Ｔ１を埋めるように、例えば銅からなる接続層７１が形成される。これにより、集電部２１と引き出し導体部４１とが互いに電気的に接続される。

また、引き出し導体部４２の一端部は、第２絶縁部１２を挟んで集電部２２と重なる。集電部２２と引き出し導体部４１との間の第２絶縁部１２の部分に、孔部Ｔ２が形成される。その孔部Ｔ２を埋めるように、例えば銅からなる接続層７２が形成される。これにより、集電部２２と引き出し導体部４２とが互いに電気的に接続される。

なお、折曲部Ｂ１と平行な方向における孔部Ｔ１，Ｔ２の長さは、例えば５μｍ以上５０μｍ以下であり、１２．５μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。

第１絶縁部１１、第３絶縁部１３、集電部２１、被覆層３１、引き出し導体部４１、カバー絶縁層５１、端子層６１および接続層７１により、第１の基板１０１が構成され、第２絶縁部１２、第４絶縁部１４、集電部２２、被覆層３２、引き出し導体部４２、カバー絶縁層５２、端子層６２および接続層７２により、第２の基板１０２が構成される。

本実施の形態では、第１の基板１０１と第２の基板１０２とが一体的に形成されるが、第１の基板１０１と第２の基板１０２とが互いに別体として形成されてもよい。

（１−２）配線回路基板の製造方法
次に、図１に示した配線回路基板１００の製造方法を説明する。図２および図３は、配線回路基板１００の製造方法を説明するための工程断面図である。なお、図２および図３には、図１（ｃ），（ｄ）の断面に相当する箇所における製造工程が示される。

まず、図２（ａ）に示すように、例えばポリイミドからなる絶縁膜８１の一面および他面に例えば銅からなる導体膜８２，８３がそれぞれ形成された基材を用意する。絶縁膜８１の厚みは、例えば５μｍ以上５０μｍ以下であり、１２．５μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。導体膜８２，８３の各々の厚みは、例えば２μｍ以上７０μｍ以下であり、５μｍ以上３５μｍ以下であることが好ましい。

図２（ｂ）に示すように、絶縁膜８１および導体膜８２，８３を貫通するように孔部Ｔ１，Ｔ２を形成する。次に、図２（ｃ）に示すように、絶縁膜８１および導体膜８２，８３の孔部Ｔ１，Ｔ２内に例えば銅からなる接続層７１，７２を形成する。

次に、図２（ｄ）に示すように、導体膜８２上に所定のパターンを有するエッチングレジスト８４を形成するとともに、導体膜８３上（図２では導体膜８３の下面）に所定のパターンを有するエッチングレジスト８５を形成する。エッチングレジスト８４，８５は、例えば、ドライフィルムレジスト等により導体膜８２，８３上にレジスト膜を形成し、そのレジスト膜を所定のパターンで露光し、その後、現像することにより形成される。

次に、図２（ｅ）に示すように、エッチングにより、エッチングレジスト８４，８５の下の領域を除く導体膜８２，８３の領域を除去する。その後、エッチングレジスト８４，８５を剥離液により除去する。これにより、絶縁膜８１の一面（図２では上面）に集電部２１，２２が形成されるとともに、絶縁膜８１の他面（図２では下面）に引き出し導体部４１，４２が形成される。

次に、図３（ｆ）に示すように、集電部２１，２２を覆うように、絶縁膜８１の一面上に炭素を含有する樹脂組成物からなる被覆層３１，３２を形成する。被覆層３１，３２の厚みは、例えば０．２μｍ以上５０μｍ以下であり、５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。

次に、図３（ｇ）に示すように、引き出し導体部４１，４２の一部分を覆うように、絶縁膜８１の他面上に例えばポリイミドからなるカバー絶縁層５１，５２を形成する。カバー絶縁層５１，５２の各々の厚みは、例えば５μｍ以上５０μｍ以下であり、１０μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。

次に、図３（ｈ）に示すように、引き出し導体部４１，４２の他の部分を被覆するように、例えば水溶性プリフラックスからなる端子層６１，６２を形成する。端子層６１，６２の各々の厚みは、例えば０．０５μｍ以上２μｍ以下であり、０．２μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。

次に、図３（ｉ）に示すように、絶縁膜８１に開口Ｈ１，Ｈ２を形成するとともに、絶縁膜８１を所定の形状に切断する。それにより、配線回路基板１００が完成する。

なお、図２および図３では、サブトラクティブ法により集電部２１，２２および引き出し導体部４１，４２を形成する場合について説明したが、これに限定されず、セミアディティブ法等の他の方法を用いて集電部２１，２２および引き出し導体部４１，４２を形成してもよい。

（１−３）配線回路基板を用いた燃料電池
次に、上記の配線回路基板１００を用いた燃料電池について説明する。図４（ａ）は、上記の配線回路基板１００を用いた燃料電池の外観斜視図であり、図４（ｂ）は、燃料電池内における作用を説明するための図である。

図４（ａ）に示すように、燃料電池２００は、半体９１，９２からなる直方体状の筐体９０を有する。ベース絶縁層１が表面（集電部２１，２２および被覆層３１，３２が形成された面）を内側にして図１の折曲部Ｂ１に沿って折曲された状態で配線回路基板１００が半体９１，９２により狭持される。

配線回路基板１００のベース絶縁層１の第３絶縁部１３および第４絶縁部１４は、半体９１，９２の間から外側に引き出される。この場合、筐体９０の外側において、第３絶縁部１３の下面側に引き出し導体部４１上の端子層６１が露出し、第４絶縁部１４の上面側に引き出し導体部４２上の端子層６２が露出する。端子層６１，６２には、種々の外部回路の端子が電気的に接続される。

図４（ｂ）に示すように、配線回路基板１００の集電部２１および集電部２２の間には、電極膜９５が配置される。また、電極膜９５を取り囲むように、配線回路基板１００の第１絶縁部１１および第２絶縁部１２の間にシール部材ＳＥが配置される。シール部材ＳＥは、第１絶縁部１１のシール領域Ｓ１および第２絶縁部１２のシール領域Ｓ２に密着する。それにより、電極膜９５の周囲の空間がシール部材ＳＥによって液密に封止される。

電極膜９５は燃料極９６、空気極９７および電解質膜９８からなる。燃料極９６は電解質膜９８の一面に形成され、空気極９７は電解質膜９８の他面に形成される。電極膜９５の燃料極９６は配線回路基板１００の被覆層３１に接触し、空気極９７は配線回路基板１００の被覆層３２に接触する。被覆層３１，３２は炭素を含むので、導電性を有する。そのため、集電部２１と燃料極９６との間の導電性および集電部２２と空気極９７との間の導電性が確保される。

電極膜９５の燃料極９６には、配線回路基板１００の開口Ｈ１，Ｈ１ａを通して燃料が供給される。なお、本実施の形態では、燃料としてメタノールが用いられる。電極膜９５の空気極９７には、配線回路基板１００の開口Ｈ２，Ｈ２ａを通して空気が供給される。

この場合、電極膜９５の周囲の空間がシール部材ＳＥによって液密に封止されているので、電極膜９５に供給された燃料がシール部材ＳＥの外側に漏出することが防止される。

燃料極９６において、メタノールが水素イオンと二酸化炭素とに分解され、電子が生成される。生成された電子は、配線回路基板１００の集電部２１から引き出し導体部４１に導かれる。メタノールから分解された水素イオンは、電解質膜９８を透過して空気極９７に達する。空気極９７において、引き出し導体部４２から集電部２２に導かれた電子を消費しつつ水素イオンと酸素とが反応し、水が生成される。これにより、引き出し導体部４１，４２の端子部４１ａ，４２ａに接続された外部回路に電力が供給される。

（１−４）効果
本実施の形態に係る配線回路基板１００においては、集電部２１，２２がベース絶縁層１の表面に設けられ、引き出し導体部４１，４２がベース絶縁層１の裏面に設けられる。

ここで、引き出し導体部４１，４２が集電部２１，２２と一体的にベース絶縁層１の表面上に設けられた場合、シール部材ＳＥと第１絶縁部１１との間を通るように引き出し導体部４１が配置され、シール部材ＳＥと第２絶縁部１２との間を通るように引き出し導体部４２が配置される。

この場合、シール部材ＳＥと第１絶縁部１１との密着性およびシール部材ＳＥと第２絶縁部１２との密着性が低下し、シール部材ＳＥと第１絶縁部１１との間およびシール部材ＳＥと第２絶縁部１２との間に隙間が形成されることがある。

それに対して、本実施の形態に係る配線回路基板１００では、引き出し導体部４１，４２がベース絶縁層１の裏面に設けられることにより、シール部材ＳＥが第１絶縁部１１および第２絶縁部１２と確実に密着する。それにより、シール部材ＳＥと第１絶縁部１１との間およびシール部材ＳＥと第２絶縁部１２との間に隙間が形成されることが防止される。その結果、電極膜９５に供給された燃料がシール部材ＳＥの外側に漏出することが確実に防止され、燃料電池２００の出力の低下が防止される。

（２）第２の実施の形態
第２の実施の形態に係る配線回路基板について、上記第１の実施の形態と異なる点を説明する。

図５は、第２の実施の形態に係る配線回路基板の一部を示す平面図および断面図である。図５（ａ）には、第１絶縁部１１および第３絶縁部１３の表面上の構成が示され、図５（ｂ）には、図５（ａ）のＣ−Ｃ線断面が示される。なお、第２絶縁部１２および第４絶縁部１４の表面上および裏面上の構成は、図５に示す第１絶縁部１１および第３絶縁部１３の表面上および裏面上の構成と同様である。

図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る配線回路基板１００ａにおいては、引き出し導体部４１が、折曲部Ｂ１に近接する位置まで延びるように形成される。第１絶縁部１１の開口Ｈ１に重なる引き出し導体部４１の部分には、開口Ｈ１よりも径大の開口Ｈ１１ａが形成される。

折曲部Ｂ１の近傍において、集電部２１と引き出し導体部４１との間の第１絶縁部１１の部分に、孔部Ｔ１および接続層７１が形成される。

本実施の形態の配線回路基板１００ａにおいても、引き出し導体部４１，４２がベース絶縁層１の裏面に設けられることにより、燃料電池２００内において、シール部材ＳＥが第１絶縁部１１および第２絶縁部１２と確実に密着する。それにより、シール部材ＳＥと第１絶縁部１１との間およびシール部材ＳＥと第２絶縁部１２との間に隙間が形成されることが防止される。その結果、電極膜９５に供給された燃料がシール部材ＳＥの外側に漏出することが確実に防止され、燃料電池２００の出力の低下が防止される。

（３）第３の実施の形態
第３の実施の形態に係る配線回路基板について、上記第２の実施の形態と異なる点を説明する。

図６は、第３の実施の形態に係る配線回路基板の一部を示す平面図および断面図である。図６（ａ）には、第１絶縁部１１および第３絶縁部１３の表面上の構成が示され、図６（ｂ）には、図６（ａ）のＤ−Ｄ線断面が示される。なお、第２絶縁部１２および第４絶縁部１４の表面上および裏面上の構成は、図６に示す第１絶縁部１１および第３絶縁部１３の表面上および裏面上の構成と同様である。

図６に示すように、本実施の形態の配線回路基板１００ｂにおいては、集電部２１と引き出し導体部４１との間の第１絶縁部１１の部分に、複数（本例では３つ）の孔部Ｔ１および接続層７１が形成される。

本実施の形態の配線回路基板１００ｂにおいても、引き出し導体部４１，４２がベース絶縁層１の裏面に設けられることにより、燃料電池２００内において、シール部材ＳＥが第１絶縁部１１および第２絶縁部１２と確実に密着する。それにより、シール部材ＳＥと第１絶縁部１１との間およびシール部材ＳＥと第２絶縁部１２との間に隙間が形成されることが防止される。その結果、電極膜９５に供給された燃料がシール部材ＳＥの外側に漏出することが確実に防止され、燃料電池２００の出力の低下が防止される。

また、集電部２１，２２および引き出し導体部４１，４２とがそれぞれ複数の接続層７１，７２を介して接続されるので、集電部２１と引き出し導体部４１との間の導電性および集電部２２と引き出し導体部４２との間の導電性が向上する。それにより、この配線回路基板１００ｂを用いた燃料電池２００の特性が向上する。

（４）第４の実施の形態
第４の実施の形態に係る配線回路基板について、上記第１の実施の形態と異なる点を説明する。

図７は、第４の実施の形態に係る配線回路基板の一部を示す平面図および断面図である。図７（ａ）には、第１絶縁部１１および第３絶縁部１３の表面上の構成が示され、図７（ｂ）には、図７（ａ）のＥ−Ｅ線断面が示される。なお、第２絶縁部１２および第４絶縁部１４の表面上および裏面上の構成は、図７に示す第１絶縁部１１および第３絶縁部１３の表面上および裏面上の構成と同様である。

図７に示すように、本実施の形態の配線回路基板１００ｃにおいては、第３絶縁部１３の表面に、例えば銅からなる端子導体部４５が形成される。また、端子導体部４５を被覆するように、例えば水溶性プリフラックスからなる端子層４６が形成される。

図７（ｂ）に示すように、第３絶縁部１３の裏面上において、引き出し導体部４１は、その一部が第３絶縁部１３を挟んで端子導体部４５と重なるように形成される。引き出し導体部４１の全体を覆うように、第３絶縁部１３の裏面上にカバー絶縁層５１が形成される。

端子導体部４５と引き出し導体部４１との間の第３絶縁部１３の部分に孔部Ｔ３が形成される。その孔部Ｔ３を埋めるように、接続層７３が形成される。これにより、集電部２１、引き出し導体部４１および端子導体部４５が互いに電気的に接続される。

本実施の形態の配線回路基板１００ｃにおいても、引き出し導体部４１，４２がベース絶縁層１の裏面に設けられることにより、燃料電池２００内において、シール部材ＳＥが第１絶縁部１１および第２絶縁部１２と確実に密着する。それにより、シール部材ＳＥと第１絶縁部１１との間およびシール部材ＳＥと第２絶縁部１２との間に隙間が形成されることが防止される。その結果、電極膜９５に供給された燃料がシール部材ＳＥの外側に漏出することが確実に防止され、燃料電池２００の出力の低下が防止される。

（５）第５の実施の形態
第５の実施の形態に係る配線回路基板について、上記第１の実施の形態と異なる点を説明する。

図８は、第５の実施の形態に係る配線回路基板の平面図および断面図である。図８（ｂ）には、図８（ａ）のＦ−Ｆ線断面が示され、図８（ｃ）には、図８（ａ）のＧ−Ｇ線断面が示される。

図８（ａ）に示すように、本実施の形態に係る配線回路基板１００ｄにおいては、折曲部Ｂ１に垂直でかつ互いに共通の直線上に位置する第１絶縁部１１の辺および第２絶縁部１２の辺から外側に延びるように第３絶縁部１３および第４絶縁部１４がそれぞれ設けられる。

図８（ｂ），（ｃ）に示す配線回路基板１００ｄの断面構造は、図１（ｃ），（ｄ）に示す配線回路基板１００の断面構造と同様である。

本実施の形態の配線回路基板１００ｄにおいても、引き出し導体部４１，４２がベース絶縁層１の裏面に設けられることにより、燃料電池２００内において、シール部材ＳＥが第１絶縁部１１および第２絶縁部１２と確実に密着する。それにより、シール部材ＳＥと第１絶縁部１１との間およびシール部材ＳＥと第２絶縁部１２との間に隙間が形成されることが防止される。その結果、電極膜９５に供給された燃料がシール部材ＳＥの外側に漏出することが確実に防止され、燃料電池２００の出力の低下が防止される。

（６）他の実施の形態
（６−１）
上記第１〜第５の実施の形態においては、ベース絶縁層１および集電部２１，２２に開口Ｈ１，Ｈ２，Ｈ１ａ，Ｈ２ａが設けられ、燃料電池２００内において、この開口Ｈ１，Ｈ２，Ｈ１ａ，Ｈ２ａを通して電極膜９５に燃料および空気が供給されるが、電極膜９５に燃料および空気を供給することが可能であれば、ベース絶縁層１および集電部２１，２２に開口Ｈ１，Ｈ２，Ｈ１ａ，Ｈ２ａが設けられなくてもよい。

（６−２）
ベース絶縁層１の材料として、ポリイミドの代わりに、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリマまたはポリフェニレンサルファイド等の他の絶縁材料が用いられてもよい。また、集電部２１，２２、引き出し導体部４１，４２、接続層７１，７２，７３、および端子導体部４５の材料として、銅の代わりに、銅合金、アルミニウム等の他の金属材料が用いられてもよい。

また、被覆層３１，３２の材料として、炭素を含有する樹脂組成物の代わりに、ニッケル／金めっきまたは導電性高分子等の耐食性が高い他の導電性材料が用いられてもよい。

また、カバー絶縁層５１，５２の材料として、ポリイミドの代わりに、他の絶縁材料（例えば、日本ポリテック株式会社製ＮＰＲ−８０）が用いられてもよい。また、端子層６１，６２，４６の材料として、水溶性プリフラックスの代わりに、ニッケル／金めっき等の耐食性が高い他の導電性材料が用いられてもよい。

（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態においては、第１の基板１０１が第１の基板の例であり、第２の基板１０２が第２の基板の例であり、ベース絶縁層１が絶縁層の例であり、第１絶縁部１１または第２絶縁部１２が第１の部分の例であり、第３絶縁部１３または第４絶縁部１４が第２の部分の例であり、集電部２１，２２が集電部の例であり、シール領域Ｓ１，Ｓ２がシールのための領域の例であり、シール部材ＳＥがシール部材の例であり、引き出し導体部４１，４２が引き出し導体部の例であり、端子導体部４５が端子導体部の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

本発明は、燃料電池に用いられる種々の配線回路基板に利用可能である。

１ベース絶縁層
１１第１絶縁部
１２第２絶縁部
１３第３絶縁部
１４第４絶縁部
２１，２２集電部
３１，３２被覆層
５１，５２カバー絶縁層
６１，６２端子層
９０筐体
９５電極膜
９６燃料極
９７空気極
９８電解質膜
１００配線回路基板
１０１第１の基板
１０２第２の基板
２００燃料電池
Ｂ１折曲部
ＳＥシール部材

Claims

直接メタノール型燃料電池に用いられる配線回路基板であって、
第１の部分および前記第１の部分から延出する第２の部分を含み、一面および他面を有する絶縁層と、
前記絶縁層の前記第１の部分の前記一面上に設けられた集電部と、
前記集電部の少なくとも一部と重なりかつ前記絶縁層の前記第１の部分の前記他面上の領域から前記第２の部分の前記他面上の領域に延びるように設けられた引き出し導体部とを備え、
前記絶縁層の前記第１の部分の前記一面において、前記集電部を取り囲むようにシールのための領域が設けられ、
前記絶縁層および前記集電部を貫通するようにメタノールまたは酸素を供給するための供給用孔部が設けられ、
前記集電部と前記引き出し導体部との間の前記絶縁層の位置に第１の孔部が形成され、前記第１の孔部を介して前記集電部と前記引き出し導体部とが互いに電気的に接続されたことを特徴とする配線回路基板。
前記集電部と前記引き出し導体部との間の前記絶縁層の位置に前記第１の孔部が複数形成され、前記複数の第１の孔部を介して前記集電部と前記引き出し導体部とが互いに電気的に接続されたことを特徴とする請求項１記載の配線回路基板。
前記引き出し導体部の少なくとも一部と重なるように前記絶縁層の前記第２の部分の前記一面上に設けられた端子導体部をさらに備え、
前記引き出し導体部と前記端子導体部との間の前記絶縁層の位置に第２の孔部が形成され、前記第２の孔部を介して前記端子導体部と前記引き出し導体部とが互いに電気的に接続されたことを特徴とする請求項１または２記載の配線回路基板。
直接メタノール型燃料電池に用いられる配線回路基板であって、
第１の基板および第２の基板を備え、
前記第１および第２の基板の各々は、
第１の部分および前記第１の部分から延出する第２の部分を含み、一面および他面を有する絶縁層と、
前記絶縁層の前記第１の部分の前記一面上に設けられた集電部と、
前記集電部の少なくとも一部と重なりかつ前記絶縁層の前記第１の部分の前記他面上の領域から前記第２の部分の前記他面上の領域に延びるように設けられた引き出し導体部とを含み、
前記第１および第２の基板の各々において、前記絶縁層の前記第１の部分の前記一面に前記集電部を取り囲むようにシールのための領域が設けられ、
前記絶縁層および前記集電部を貫通するようにメタノールまたは酸素を供給するための供給用孔部が設けられ、
前記第１および第２の基板の各々において、前記集電部と前記引き出し導体部との間の前記絶縁層の位置に第１の孔部が形成され、前記第１の孔部を介して前記集電部と前記引き出し導体部とが互いに電気的に接続され、
前記第１の基板の前記絶縁層の前記第１の部分および前記第２の基板の前記絶縁層の前記第１の部分は、境界線を介して互いに隣接しかつ一体的に設けられ、前記一面が内側となるように前記境界線に沿って折曲可能に構成されたことを特徴とする配線回路基板。
電池要素と、
前記電池要素を取り囲むように設けられるシール部材と、
請求項４記載の配線回路基板と、
前記配線回路基板、前記電池要素および前記シール部材を収容する筐体とを備え、
前記配線回路基板は前記境界線に沿って折曲された状態で前記筐体に収容され、前記折曲された配線回路基板の前記第１の基板の前記集電部と前記第２の基板の前記集電部との間に前記電池要素が配置され、前記電池要素を取り囲んで前記第１および第２の基板の前記シールのための領域に密着するように前記シール部材が配置され、前記第１の基板の前記絶縁層の前記第２の部分および前記第２の基板の前記絶縁層の前記第２の部分が前記筐体から外部に引き出されたことを特徴とする直接メタノール型燃料電池。