【手続補正書】
【提出日】平成17年6月16日(2005.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素を還元する正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に設けられた電解質層とを備えると共に、液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵部を備えた液体燃料電池であって、
前記正極と、前記負極と、前記電解質層とが電極・電解質一体化物からなる単電池を構成し、
前記単電池が同一平面上に複数個配置され、各単電池が電気的に直列に接続され、
前記液体燃料貯蔵部が前記単電池毎に隔壁により分離されていることを特徴とする液体燃料電池。
【請求項２】
前記分離された液体燃料貯蔵部をそれぞれ連通させ、液体燃料を流通可能とした請求項１に記載の液体燃料電池。
【請求項３】
前記液体燃料貯蔵部が、気液分離膜を配置した気液分離孔を備えている請求項１に記載の液体燃料電池。
【請求項４】
前記液体燃料を含浸して保持し且つ前記負極に前記液体燃料を供給する液体燃料含浸部を備え、前記液体燃料含浸部が前記負極と接する部分に配置されている請求項１に記載の液体燃料電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
また、燃料電池については、用いる燃料に関していくつかの候補が挙げられているが、それぞれ種々の問題点を有しており、最終的な決定がいまだなされていない。例えば、燃料として純水素を用いる場合には、水素スタンド等の燃料供給設備の整備に時間と膨大な資金が必要である。また、水素は非常に軽い可燃性ガスであるためその取り扱いが難しく、安全性の面でも問題がある。さらに、燃料としてガソリンを用い、ガソリンを改質して水素を取り出す場合には改質装置が必要となり、また改質の効率があまり高くない等の問題もある。
また、液体燃料であるメタノールを改質せずにそのまま燃料として使用する液体燃料電池や、ＮａＢＨ４、ＫＢＨ４、ＬｉＡｌＨ４、ＫＨ、ＮａＨなどの金属水素化物を溶解させた液体燃料を、水素吸蔵合金を用いた負極に供給する液体燃料電池（アルカリ燃料電池）も検討されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記液体燃料電池では、負極に燃料が供給されて反応し、正極では酸素が反応する。したがって、燃料および酸素の供給さえ行えば連続的に使用することができる。しかし、従来の燃料電池は、複数の単電池を積層して構成されているため、電池全体が嵩高くなってしまう。また、酸素および燃料をそれぞれの正極および負極へ流通させて供給しなければならず、そのための補器を必要とする。このため、従来の燃料電池はリチウムイオン電池などの小型二次電池に比べてはるかに大きくなってしまい、小型ポータブル電源として用いるには問題があった。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ここで、酸素および燃料を強制的に流通させる補器を除去することで出力は低下するものの、燃料電池の小型化を図ることができる。しかし、この場合、酸素は外気を利用するとしても、燃料が自動的に流通しないために、単電池のそれぞれの負極へ燃料が供給できる構造が必要である。また、各セル（単電池）間で短絡が発生しないような構造も必要とされる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の液体燃料電池は、酸素を還元する正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に設けられた電解質層とを備えると共に、液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵部を備えた液体燃料電池であって、前記正極と、前記負極と、前記電解質層とが電極・電解質一体化物からなる単電池を構成し、前記単電池が同一平面上に複数個配置され、各単電池が電気的に直列に接続され、前記液体燃料貯蔵部が前記単電池毎に隔壁により分離されていることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の液体燃料電池は、酸素を還元する正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に設けられた電解質層とを備えると共に、液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵部を備えた液体燃料電池であって、前記正極と、前記負極と、前記電解質層とが電極・電解質一体化物からなる単電池を構成し、前記単電池が同一平面上に複数個配置され、各単電池が電気的に直列に接続され、前記液体燃料貯蔵部が前記単電池毎に隔壁により分離されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の液体燃料電池では、正極と、負極と、電解質層とが電極・電解質一体化物からなる単電池を構成し、この単電池が同一平面上に複数個配置されているため、電池の厚みを薄くすることが可能である。また、各単電池が電気的に直列に接続されているため、小型でも高出力を発揮できる。さらに、液体燃料貯蔵部が単電池毎に隔壁により分離されているため、各セル間の短絡を防ぐことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、水素吸蔵材料を負極に用いたアルカリ燃料電池においては、前記水素吸蔵材料は、水素吸蔵合金およびカーボンナノチューブよりなる群から選択された１つであることが好ましい。これらは、水素の吸蔵能力に優れているからである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、前記アルカリ燃料電池において、燃料である金属水素化物は、ＮａＢＨ４、ＫＢＨ４、ＬｉＡｌＨ４、ＫＨおよびＮａＨよりなる群から選択された少なくとも１種であることが好ましい。これらは、水に容易に溶解でき、また単位質量当たりの水素供給量が多いからである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、アルカリ燃料電池の電解質層は、ＫＯＨ、ＮａＯＨおよびＬｉＯＨよりなる群から選択された少なくとも１種を溶解したアルカリ水溶液を含んでいることが好ましい。高いイオン伝導性を付与できるからである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
次に、本発明の実施形態を、アルカリ燃料電池を例に挙げ、図面に基づき説明する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
アルカリ燃料電池の電解質としては、液状のものであればいずれも用い得るが、特にアルカリ水溶液が好適に用いられる。電解質としてのアルカリ水溶液としては、例えば、ＫＯＨ、ＮａＯＨおよびＬｉＯＨなどのアルカリ金属の水酸化物を濃度２０〜４０質量％程度水に溶解したものが好ましく、複数のアルカリ金属の水酸化物を含んでいる混合電解質も用いることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
アルカリ燃料電池の水素供給源としては金属水素化物が用いられるが、その金属水素化物としては、例えば、ＮａＢＨ４、ＫＢＨ４、ＬｉＡｌＨ４、ＫＨ、ＮａＨなどが好適に用いられ、特にＮａＢＨ４が好適に用いられる。ＮａＢＨ４は、水あるいはアルカリ水溶液中で他の金属水素化物より安定であり、また、水素吸蔵合金との反応も穏やかだからである。水素供給源である金属水素化物は、液体電解質に溶解もしくは混合された状態で用いることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
上記正極８、上記電解質層を構成するセパレータ９および上記負極１０は、空気孔１側から正極８、セパレータ９、負極１０の順に積層されて、電極・電解質一体化物を構成している。また、この電極・電解質一体化物は、同一平面上に複数個配置されている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
燃料タンク３は、各電極・電解質一体化物毎に隔壁１２により分離されているため、液体燃料４による各セル同士の短絡を防ぐことができる。そのため、電気伝導性を有するアルカリ水溶液に金属水素化物を溶解した液体燃料を用いる場合にも、本発明を適用することができる。
また、各燃料タンク３の間には開閉弁１１を設けてあるため、開閉弁１１を開くことにより液体燃料４の流通が可能になり、燃料供給時は一つの燃料充填口６ｂより各燃料タンク３へ燃料を供給することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、酸素を還元する正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に設けられた電解質層とを備えると共に、液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵部を備えた液体燃料電池であって、前記正極と、前記負極と、前記電解質層とが電極・電解質一体化物からなる単電池を構成し、前記単電池を同一平面上に複数個配置し、各単電池を電気的に直列に接続し、前記液体燃料貯蔵部を前記単電池毎に隔壁により分離することによって、小型で且つ安定的に発電することのできる液体燃料電池を提供することができる。