(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料発生部材と、燃料極と、酸化剤極と、前記燃料極と前記酸化剤極との間に狭持される電解質とを備える燃料電池において、
複数の孔が前記燃料発生部材に設けられ、
各々の前記孔の内周面が、燃料を面状に放出する放出面であり、
前記燃料極と、前記酸化剤極と、前記電解質とを有する中空構造の構造体が各々の前記孔内に設けられ、
前記燃料極の燃料が供給される供給面が前記孔の内周面に対向するように配置されるとともに、前記酸化剤極の酸化剤ガスが供給される供給面が前記構造体の中空部分に配置されており、
各々の前記孔の内部に形成されている前記燃料極の少なくとも一方の端部および前記酸化剤極の少なくとも一方の端部が、前記燃料発生部材の前記孔内周面以外の面にまで延出していることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
同一の前記孔の内部に形成されている前記燃料極と前記酸化剤極とは前記電解質によって電気的に分離されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
絶縁層を備え、
同一の前記孔の内部に形成されている前記燃料極と前記酸化剤極とは前記電解質および前記絶縁層によって電気的に分離されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記絶縁層が燃料透過性の絶縁層であって、
前記燃料極と前記燃料発生部材との間に、前記絶縁層の少なくとも一部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記燃料発生部材の前記孔内周面以外の面にまで延出している前記燃料極の端部および前記酸化剤極の端部の少なくとも一つと電気的に接続される電極層を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記孔が貫通孔であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関し、特に燃料発生部材を有する燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素と酸素から水を生成した際に電気を取り出す燃料電池の開発が近年盛んに行われている。燃料電池は、原理的には二酸化炭素を排出しないため、クリーンなエネルギー源として注目を浴びているだけでなく、原理的に取り出せる電力エネルギーの効率が高いため、省エネルギーになり、さらに、発電時に発生する熱を回収することにより、熱エネルギーをも利用することができるといった特徴を有しており、地球規模でのエネルギーや環境問題解決の切り札として期待されている。
【０００３】
このような燃料電池は、例えば、固体ポリマーイオン交換膜を用いた固体高分子電解質膜、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）を用いた固体酸化物電解質膜等を燃料極（アノード）と酸化剤極（カソード）とで両側から挟みこみ、さらにその外側を一対のセパレータで挟持して形成されたものを１つのセル構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３６４１７号公報（段落００１９、第６図）
【特許文献２】特開平６―６０８８８号公報（段落００１８、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で開示されている燃料電池では、燃料極に燃料ガス（例えば水素ガス）を供給する燃料ガス流路と、酸化剤極に酸化剤ガス（例えば酸素や空気）を供給する酸化剤ガス流路が形成されている。このような構成の場合、燃料ガス流路を進むにつれて燃料ガスが消費されるため、燃料ガス流路の上流と下流とで燃料ガス濃度が異なる。このため、燃料極で発生する起電力が燃料極の場所によって異なってしまい、燃料極全体として取り出せる起電力は、燃料極内の起電力の低い部分の影響を受けて低下する。すなわち、燃料電池の出力が低下し燃料効率が低下するという問題がある。
【０００６】
このような問題を解決することができる燃料電池として、例えば、特許文献２で開示されている燃料電池が挙げられる。特許文献２で開示されている燃料電池では、燃料が過剰に供給されるので、燃料ガス流路の上流と下流との燃料ガス濃度差が抑えられている。また、特許文献２で開示されている燃料電池は、余って排出された燃料を、改質器、二酸化炭素除去装置を通して燃料供給側へ再供給することで、燃料のリサイクルを行っている。
【０００７】
しかしながら、特許文献２で開示されている燃料電池は、改質器や二酸化炭素除去装置等のリサイクル機構を必要とするため、燃料電池の大型化や高価格化を招くという問題を有している。
【０００８】
ところで、燃料電池は、負荷との接続のために、燃料電池外部への電極の取り出しが必要である。そして、当然のことながら、その電極の取り出しは容易であることが望ましい。
【０００９】
本発明は、上記の状況に鑑み、小型且つ低コストで燃料効率が高く、さらに、外部への電極の取り出しが容易な燃料電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係る燃料電池は、燃料発生部材と、燃料極と、酸化剤極と、前記燃料極と前記酸化剤極との間に狭持される電解質とを備え、複数の孔が前記燃料発生部材に設けられ、各々の前記孔の内周面が、燃料を面状に放出する放出面であり、前記燃料極と、前記酸化剤極と、前記電解質とを有する中空構造の構造体が各々の前記孔内に設けられ、前記燃料極の燃料が供給される供給面が前記孔の内周面に対向するように配置されるとともに、前記酸化剤極の酸化剤ガスが供給される供給面が前記構造体の中空部分に配置されており、各々の前記孔の内部に形成されている前記燃料極の少なくとも一方の端部および前記酸化剤極の少なくとも一方の端部が、前記燃料発生部材の前記孔内周面以外の面にまで延出している構成とする。
【００１１】
また、同一の前記孔の内部に形成されている前記燃料極と前記酸化剤極とは前記電解質によって電気的に分離されていることが好ましい。
【００１２】
さらに、絶縁層を備え、同一の前記孔の内部に形成されている前記燃料極と前記酸化剤極とは前記電解質および前記絶縁層によって電気的に分離されているようにしてもよい。この場合、前記絶縁層が燃料透過性の絶縁層であって、前記燃料極と前記燃料発生部材との間に、前記絶縁層の少なくとも一部が形成されているようにしてもよい。
【００１３】
また、前記燃料発生部材の前記孔内周面以外の面にまで延出している前記燃料極の端部および前記酸化剤極の端部の少なくとも一つと電気的に接続される電極層を備えるようにしてもよい。
【００１４】
また、前記孔が貫通孔であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、燃料発生部材に設けられる各々の孔の内周面が、燃料を面状に放出する放出面であり、燃料極の燃料が供給される供給面が孔の内周面に対向するように配置されているので、燃料極の燃料が供給される供給面全面に渡り均一な濃度の燃料を供給することができるので、燃料極で発生する起電力は、燃料極の場所に依り異なることなく一定となる。その結果、起電力のばらつきによる出力の低下を抑え、燃料効率を高めることができる。
【００１６】
また、本発明によると、燃料発生部材に設けられる各々の孔の内部に形成されている燃料極の少なくとも一方の端部および酸化剤極の少なくとも一方の端部が、燃料発生部材の孔内周面以外の面にまで延出しているので、外部への取り出し電極の接続が容易になり、歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料電池の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る燃料電池の図１に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る燃料電池の図１に示す断面Ｂ−Ｂでの断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る燃料電池の第１工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る燃料電池の第１工程完了時点での図４に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図６】複数の板状の燃料発生部材を用いて形成される燃料発生部材の概略構成を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る燃料電池の第２工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る燃料電池の第２工程完了時点での図７に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る燃料電池の第３工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る燃料電池の第３工程完了時点での図９に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る燃料電池の第４工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る燃料電池の第４工程完了時点での図１１に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図１３】実施例１に係る燃料電池の第１工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図１４】実施例１に係る燃料電池の第１工程完了時点での図１３に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図１５】実施例１に係る燃料電池の第２工程の前工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図１６】実施例１に係る燃料電池の第２工程の前工程完了時点での図１５に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図１７】実施例１に係る燃料電池の第２工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図１８】実施例１に係る燃料電池の第２工程完了時点での図１７に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図１９】実施例１に係る燃料電池の第３工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図２０】実施例１に係る燃料電池の第３工程完了時点での図１９に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図２１】実施例１に係る燃料電池の第４工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図２２】実施例１に係る燃料電池の第４工程完了時点での図２１に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図２３】実施例１に係る燃料電池に外部取り出し電極を接合した状態を示す断面図である。
【図２４】複数の板状のＭｇ部材を用いて形成される燃料発生部材の概略構成を示す模式図である。
【図２５】実施例２に係る燃料電池の第１工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図２６】実施例２に係る燃料電池の第１工程完了時点での図２５に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図２７】実施例２に係る燃料電池の第２工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図２８】実施例２に係る燃料電池の第２工程完了時点での図２７に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図２９】実施例２に係る燃料電池の第３工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図３０】実施例２に係る燃料電池の第３工程完了時点での図２９に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図３１】実施例２に係る燃料電池の第４工程完了時点での概略構成を示す模式図である。
【図３２】実施例２に係る燃料電池の第４工程完了時点での図３１に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【図３３】実施例２に係る燃料電池の外部取り出し電極形成後の概略構成を示す模式図である。
【図３４】実施例２に係る燃料電池の外部取り出し電極形成後の図３３に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。尚、本発明は、後述する実施形態に限られない。例えば、後述する実施形態では、燃料発生部材に設けられている孔が貫通孔であるが、一端が閉塞されている孔であっても本発明は成立し得る。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る燃料電池の構成について図１〜図３を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池の概略構成を示す模式図である。図２は、本発明の一実施形態に係る燃料電池の図１に示す断面Ａ−Ａでの断面図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る燃料電池の図１に示す断面Ｂ−Ｂでの断面図である。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る燃料電池１０は、燃料発生部材１と、電解質膜２と、燃料極（アノード）３と、酸化剤極（カソード）４とを備えている。
【００２１】
燃料発生部材１には複数の貫通孔が設けられている。各々の貫通孔の内周面が、燃料を面状に放出する放出面となっている。そして、電解質膜２の両面に燃料極３と酸化剤極４を接合したＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly；膜・電極接合体）構造体が、各々の貫通孔内に設けられている。ＭＥＡ構造体は、内側が酸化剤極４であって外側が燃料極３である中空構造となっており、中空部分に酸化剤ガスが供給される。また、ＭＥＡ構造体は、燃料極３の燃料が供給される供給面が貫通孔の内周面に対向するように配置されている。このような構成により、燃料極３の燃料が供給される供給面全面に渡り均一な濃度の燃料を供給することができるので、燃料極３で発生する起電力は、燃料極３の場所に依り異なることなく一定となる。その結果、起電力のばらつきによる出力の低下を抑え、燃料効率を高めることができる。尚、燃料極３の燃料が供給される供給面は、図２および図３に示すように貫通孔の内周面に密着していてもよく、図２および図３とは異なり貫通孔の内周面から離れていてもよい。
【００２２】
また、各々の貫通孔の内部に形成されている燃料極３の少なくとも一方の端部および酸化剤極４の少なくとも一方の端部が、燃料発生部材１の貫通孔内周面以外の面にまで延出している。このような構成により、外部への取り出し電極の接続が容易になり、歩留まりが向上する。
【００２３】
ここで、燃料とは例えば水素やメタノール等であり、酸化剤ガスとは酸素を含有するガス例えば空気である。
【００２４】
本発明の一実施形態に係る燃料電池１０は、燃料発生部材１の燃料を面状に放出する放出面から燃料極３の燃料が供給される供給面に燃料が供給され、ＭＥＡ構造体の中空部分から酸化剤極４に酸化剤ガスが供給されることで生じる電気化学反応によって発電するものである。
【００２５】
燃料発生部材１としては、例えば、化学反応によって燃料を発生するもの（鉄やマグネシウム合金等）を用いることができ、また例えば、分子の構造によって水素を脱吸着できるもの（カーボンナノチューブ等）を用いることができるが、これらに限定されることなく、燃料を発生することができるものであればよい。また、燃料発生部材１は、燃料を発生させるだけでなく、吸蔵（吸着）できるものでもよい。この場合、燃料発生部材から燃料を発生させた後、吸蔵（吸着）作業を行うことで、繰り返し燃料発生部材１を用いることができる。燃料である水素を吸蔵できる材料としては、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｖ、Ｍｇ等を基材料とする水素吸蔵合金を用いることができる。
【００２６】
電解質膜２の材料としては、例えば、安定化イットリアジルコニウム（ＹＳＺ）を用いた固体酸化物電解質を用いることができ、また例えば、ナフィオン（デュポン社の商標）、カチオン導電性ポリマー、アニオン導電性ポリマー等の固体高分子電解質を用いることができるが、これらに限定されることなく、水素イオンを通すものや酸素イオンを通すもの、また、水酸化物イオンを通すもの等、燃料電池の電解質としての特性を満たすものであればよい。
【００２７】
燃料極３の材料としては、例えばＮｉ−Ｆｅ系サーメットやＮｉ−ＹＳＺ系サーメット等を用いることができる。また、酸化剤極４の材料としては、Ｌａ−Ｍｎ−Ｏ系化合物やＬａ−Ｃｏ−Ｃｅ系化合物等を用いることができる。
【００２８】
ここで、燃料発生部材１の燃料発生速度は、燃料発生部材１の燃料を面状に放出する放出面上の位置に依らず、略一定になるようにすることが望ましい。具体的には熱化学平衡を用いる。燃料発生部材１の温度を昇降させると、平衡状態からのずれに応じた燃料を発生させることができるので、例えば燃料発生部材１に接するヒータ（不図示）を設け、そのヒータを用いて燃料発生部材１全体の温度を均一にすることで、場所に依らず一定の速度で燃料を発生させることができる。
【００２９】
また、燃料発生部材１と燃料極３との間の空間（例えば燃料透過性の絶縁層が形成されている空間）がある場合、化学平衡を用いると、燃料発生部材１と燃料極３との間の空間の電池起動時の燃料濃度を場所に依らず一定にしておくことでも、燃料発生部材１の燃料発生速度を一定にすることができる。これは、以下のような現象が起こることによるものである。
【００３０】
電池起動時の燃料濃度が場所に依らず一定であれば、電極から発生する電力が一定となる。つまり、燃料の消費量も場所に依らず一定となる。この場合、消費された燃料によって化学平衡がずれ、そのずれ量に応じた燃料が新たに燃料発生部材１から発生する。燃料の消費量が場所に依らず一定なので、燃料発生部材１からの燃料発生速度も場所に依らず一定になる。
【００３１】
尚、電池起動時の燃料濃度を場所に依らず一定にする方法は、例えば燃料が気体や液体の場合、予め燃料発生部材１と燃料極３との間の空間に燃料を封入しておけばよい。燃料が気体や液体の場合、自然に拡散が起こり、封入した空間内での濃度が一定になる為、燃料濃度を場所に依らず一定にすることができる。
【００３２】
上記のように、燃料発生部材１の燃料発生速度を、燃料発生部材１の燃料を面状に放出する放出面上の位置に依らず、略一定になるようにすることにより、起電力のばらつきによる出力の低下をさらに抑えることができ、燃料効率をより高めることができる。
【００３３】
続いて、上述した構成の本発明の一実施形態に係る燃料電池１０の作製方法例について図４〜図１２を参照して説明する。
【００３４】
まず、第１工程において、図４および図５に示すような形状の燃料発生部材１を形成する。尚、図４は、本発明の一実施形態に係る燃料電池１０の第１工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図５は、本発明の一実施形態に係る燃料電池１０の第１工程完了時点での図４に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【００３５】
図４および図５に示すような形状の燃料発生部材１の形成は、例えば、図４および図５に示すような形状を形成するための型を用意し、微粒子状の燃料発生部材を型に充填して、圧縮成型することで実現してもよい。また、例えば樹脂材料などに燃料発生部材を混合し、型に流し込んだ後、樹脂材料を加熱蒸発等によって除去して成型することで実現してもよい。また、図６に示す板状の燃料発生部材１Ａ〜１Ｅを上記と同様の方法で成型してから、燃料発生部材１Ａの下部接合面と燃料発生部材１Ｂの上部接合面、燃料発生部材１Ｂの下部接合面と燃料発生部材１Ｃの上部接合面、燃料発生部材１Ｃの下部接合面と燃料発生部材１Ｄの上部接合面、及び燃料発生部材１Ｄの下部接合面と燃料発生部材１Ｅの上部接合面をそれぞれ接着剤や加熱圧縮等により接合するようにしてもよい。
【００３６】
次に、第２工程において、図７および図８に示すような形状の燃料極３を形成する。尚、図７は、本発明の一実施形態に係る燃料電池１０の第２工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図８は、本発明の一実施形態に係る燃料電池１０の第２工程完了時点での図７に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【００３７】
各々の貫通孔の内部に形成されている燃料極３の少なくとも一方の端部（本実施形態では一方の端部のみ）が、燃料発生部材１の貫通孔内周面以外の面にまで延出するようにする。燃料極３は、全体を一度に形成してもよいし、燃料発生部材１の貫通孔内周面に対向する部分（本体部）と燃料発生部材１の貫通孔内周面以外の面にまで延出する部分（延出部）とを別々に形成してもよい。
【００３８】
燃料極３は、一般的な蒸着法やスパッタ法等の成膜方法を用いて形成してもよいが、ディッピング、化学気相成長（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）、原子層積層（Atomic Layer Deposition：ＡＬＤ）、液相析出（Liquid Phase Deposition：ＬＰＤ）等の成膜方法を用いて形成すると、複雑な形状に対しても均一な膜厚の成膜ができるのでよりよい。尚、第２工程において、成膜が不要な部分はフォトリソグラフィー等の方法によってマスキングしておく。
【００３９】
また、第２工程において、燃料極３の形成に先立って燃料発生部材１の表面上に燃料透過性の絶縁層（不図示）を形成してもよい。このような構成では、燃料発生部材１と燃料極３とが電気的に分離されるので、燃料発生部材１の電気抵抗が燃料供給状態によって変化しても、燃料極３がその影響を受けることはなく、安定して発電ができる。このような絶縁層の形成は燃料極３の形成と同様の方法を用いて行うことができる。
【００４０】
次に、第３工程において、図９および図１０に示すような形状の電解質膜２を形成する。尚、図９は、本発明の一実施形態に係る燃料電池１０の第３工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図１０は、本発明の一実施形態に係る燃料電池１０の第３工程完了時点での図９に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。電解質膜２の形成は燃料極３の形成と同様の方法を用いて行うことができる。
【００４１】
最後に、第４工程において、図１１および図１２に示すような形状の酸化剤極４を形成する。尚、図１１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池１０の第４工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図１２は、本発明の一実施形態に係る燃料電池１０の第４工程完了時点での図１１に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。酸化剤極４の形成は燃料極３の形成と同様の方法を用いて行うことができる。
【００４２】
各々の貫通孔の内部に形成されている酸化剤極４の少なくとも一方の端部（本実施形態では一方の端部のみ）が、燃料発生部材１の貫通孔内周面以外の面にまで延出するようにする。酸化剤極４は、全体を一度に形成してもよいし、燃料発生部材１の貫通孔内周面に対向する部分（本体部）と燃料発生部材１の貫通孔内周面以外の面にまで延出する部分（延出部）とを別々に形成してもよい。また、同一の貫通孔の内部に形成されている燃料極３と酸化剤極４とは電気的に分離されている。分離の方法は、第３工程において形成する電解質膜２の形状を燃料極３の必要な部分を覆うような形状にすることで分離してもよいし、電解質膜２の形成前後に前もって絶縁層を形成しておき、その絶縁層と電解質膜２とによって分離してもよい。
【００４３】
第４工程完了後に、外部への取り出し電極の接続を行うことになるが、各々の貫通孔の内部に形成されている燃料極３の少なくとも一方の端部および酸化剤極４の少なくとも一方の端部が、燃料発生部材１の貫通孔内周面以外の面にまで延出しているため、外部への取り出し電極の接続が容易になり、歩留まりが向上する。また、このとき、燃料極３や酸化剤極４をそれぞれ配線で接続してもよいが、燃料発生部材１の貫通孔内周面以外の面に、フォトリソグラフィーなどを用いて必要なパターニングを行った後、蒸着法やスパッタ法を用いて一括して取り出し電極層を形成すると、より簡単に外部への取り出し電極が形成できる。また、燃料極３および酸化剤極４を形成する際に、予め燃料発生部材１の貫通孔内周面以外の面のパターニングを行うと、さらに簡単に外部への取り出し電極が形成できる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の一実施形態に係る燃料電池１０の作製方法について具体的な実施例を説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
【００４５】
＜実施例１＞
まず、第１工程において、燃料発生部材１として鉄を用いて、鉄粉を型に充填し、プレス機で圧力をかけながら圧縮成型を行い、図１３および図１４に示すような形状の燃料発生部材１を形成した。尚、図１３は、実施例１に係る燃料電池の第１工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図１４は、実施例１に係る燃料電池の第１工程完了時点での図１３に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【００４６】
次に、第２工程の前工程において、図１５および図１６に示すような形状の絶縁層６としてＬＳＧＭ（Ｌａ−Ｓｒ−Ｇａ−Ｍｎ）をＡＬＤ法で成膜した。尚、図１５は、実施例１に係る燃料電池の第２工程の前工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図１６は、実施例１に係る燃料電池の第２工程の前工程完了時点での図１３に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【００４７】
次に、第２工程において、図１７および図１８に示すような形状の燃料極３としてＮｉ−ＦｅサーメットをＡＬＤ法で各々の貫通孔の内部に形成されている燃料極３の一方の端部が、燃料発生部材１の貫通孔内周面以外の面にまで延出するように成膜した。尚、図１７は、実施例１に係る燃料電池の第２工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図１８は、実施例１に係る燃料電池の第２工程完了時点での図１７に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【００４８】
次に、第３工程において、図１９および図２０に示すような形状の電解質膜２としてＬＳＧＭをＡＬＤ法で成膜した。尚、図１９は、実施例１に係る燃料電池の第３工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図２０は、実施例１に係る燃料電池の第３工程完了時点での図１９に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。このとき、同一の貫通孔の内部に形成される燃料極３と酸化剤極４とを電気的に分離するために、第３工程においては、電解質膜２の一部が燃料極３を覆うように成膜した。
【００４９】
最後に、第４工程において、図２１および図２２に示すような形状の酸化剤極４としてＬａ−Ｍｎ−Ｏ系材料をＡＬＤ法で各々の貫通孔の内部に形成されている酸化剤極４の一方の端部が、燃料発生部材１の貫通孔内周面以外の面にまで延出するように成膜した。尚、図２１は、実施例１に係る燃料電池の第４工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図２２は、実施例１に係る燃料電池の第４工程完了時点での図２１に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【００５０】
第４工程完了後に、燃料発生部材１の最も外周側に配置される燃料極３と酸化剤極４それぞれに導線５を半田付けやボンディング等で接合し、外部取り出し電極５とした（図２３参照）。
【００５１】
＜実施例２＞
まず、第１工程において、燃料発生部材１としてＭｇを用いて、Ｍｇを樹脂に混合した後、型に充填し、加熱によって樹脂を蒸発乾燥させることで、図２４に示すような板状のＭｇ部材１Ａ〜１Ｅを形成した。そして、板状のＭｇ部材１Ａ〜１Ｅを積層し接合して図２５および図２６に示すような構造の燃料発生部材１を形成した。尚、図２５は、実施例２に係る燃料電池の第１工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図２６は、実施例２に係る燃料電池の第１工程完了時点での図２５に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【００５２】
次に、第２工程において、燃料極３の材料をＮｉ−ＹＳサーメットとして、図２７および図２８に示すような形状の燃料極３を実施例１と同様の方法で形成した。尚、図２７は、実施例２に係る燃料電池の第２工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図２８は、実施例２に係る燃料電池の第２工程完了時点での図２７に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【００５３】
次に、第３工程において、図２９および図３０に示すような形状の電解質膜２としてＹＳＺをディッピング法で成膜した。尚、図２９は、実施例２に係る燃料電池の第３工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図３０は、実施例２に係る燃料電池の第３工程完了時点での図２９に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。このとき、同一の貫通孔の内部に形成される燃料極３と酸化剤極４とを電気的に分離するために、第３工程においては、電解質膜２の一部が燃料極３を覆うように成膜した。
【００５４】
最後に、第４工程において、図３１および図３２に示すような形状の酸化剤極４としてＬａ−Ｃｏ−Ｃｅ系材料をディッピング法で各々の貫通孔の内部に形成されている酸化剤極４の一方の端部が、燃料発生部材１の貫通孔内周面以外の面にまで延出するように成膜した。尚、図３１は、実施例２に係る燃料電池の第４工程完了時点での概略構成を示す模式図であり、図３２は、実施例２に係る燃料電池の第４工程完了時点での図３１に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【００５５】
第４工程完了後に、燃料発生部材１に蒸着法によりＡｕをコーティングして外部取り出し電極層７を形成した後、導線５を半田付けやボンディング等で接続し、外部取り出し電極とした（図３３および図３４参照）。尚、図３３は、実施例２に係る燃料電池の外部取り出し電極形成後の概略構成を示す模式図であり、図３４は、実施例２に係る燃料電池の外部取り出し電極形成後の図３３に示す断面Ａ−Ａでの断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  燃料発生部材
１Ａ〜１Ｅ  板状の燃料発生部材
２  電解質膜
３  燃料極
４  酸化剤極
５  外部取り出し電極
６  絶縁層
７  外部取り出し電極層
１０  本発明の一実施形態に係る燃料電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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