(57)【要約】【課題】燃料の取扱性を向上するとともに、耐久性および発電性能を向上する。【解決手段】アニオン交換膜２と、大気に接触配置されたカソード３と、アニオン交換膜２を挟んでカソード３とは反対側に配置されたアノード４と、該アノード４を浸漬させる位置に配置され、燃料液Ａを収容する燃料収容部５と、該燃料収容部５に配置され、アノード４とアニオン交換膜２との間に電解質Ｃを供給可能な電解質供給部６とを備える液体燃料電池１を提供する。【選択図】図１
2014022322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アニオン交換膜と、
大気に接触状態に配置されるカソードと、
前記アニオン交換膜を挟んで前記カソードとは反対側に配置されたアノードと、
該アノードを浸漬させる位置に配置され、燃料液を収容する燃料収容部と、
該燃料収容部に配置され、前記アノードとアニオン交換膜との間に電解質を供給可能な電解質供給部とを備える液体燃料電池。
【請求項２】
前記電解質供給部が、容積可変の電解質収容部と、該電解質収容部の容積を外部からの押圧力によって減少させる加圧部と、前記電解質収容部と前記燃料収容部との間に配置され、前記電解質収容部から前記燃料収容部への電解質の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する逆止弁とを備える請求項１に記載の液体燃料電池。
【請求項３】
前記電解質供給部が、前記アノードの表面に沿う方向に異なる位置に独立して電解質を供給可能に設けられている請求項１または請求項２に記載の液体燃料電池。
【請求項４】
前記カソードと前記アノードとの間に接続される負荷に供給される電力を検出する電力検出部と、
該電力検出部により検出された電力に基づいて前記電解質供給部からの電解質の供給量を調節する電解質調節部とを備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アノードとカソードとの間をアニオンである水酸化物イオンが移動するアニオン交換型の燃料電池が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この燃料電池では、糖燃料が収容されているアノード側において糖燃料が酸化されることにより、水素イオンと電子が発生する。発生した電子は、外部回路を通ってカソード側に運ばれる際に仕事を行う。
【０００３】
一方、大気に接触しているカソード側では、大気中の酸素が外部回路を通して移動してきた電子によって還元されることにより水酸化物イオンが発生する。発生した水酸化物イオンはアニオン交換膜を介してカソード側からアノード側に移動し、糖燃料の酸化によって発生した水素イオンと反応して水が生成されるという反応が繰り返されることにより発電が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９３９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の燃料電池は、発電の開始時に糖燃料内に必要とされる水酸化物イオンを賄うために、糖燃料に水酸化カリウムを混合したアルカリ性の燃料液を使用している。しかしながら、アルカリ性の燃料液は、ユーザによる取り扱いが困難であるという不都合がある。
【０００６】
また、燃料液内の糖はアルカリ性によって異性化されたり、有機酸への自発的な反応が生じたりするため、燃料電池の非使用時においても燃料液が劣化してしまうという不都合がある。さらに、アノード側にアルカリ性の燃料液が収容されている場合、アノード側の水酸化物イオン濃度が高くなるため、アニオン交換膜を介したカソード側からアノード側への水酸化物イオンの移動が阻害され、発電性能が低下するという不都合もある。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、燃料の取扱性を向上するとともに、耐久性および発電性能を向上することができる液体燃料電池を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、アニオン交換膜と、大気に接触配置されたカソードと、前記アニオン交換膜を挟んで前記カソードとは反対側に配置されたアノードと、該アノードを浸漬させる位置に配置され、燃料液を収容する燃料収容部と、該燃料収容部に配置され、前記アノードとアニオン交換膜との間に電解質を供給可能な電解質供給部とを備える液体燃料電池を提供する。
【０００９】
本態様によれば、燃料収容部内に燃料液を収容し、アノードを燃料液内に浸漬させた状態で、電解質供給部からアノードとアニオン交換膜との間に電解質を供給することにより、燃料液として電解質ではない燃料、例えば、糖燃料を使用した場合でも、電解質が供給された領域で電解質が電離することによりアニオンがリッチな状態となる。その結果、電解質の供給によって得られたアニオンと、カソード側の水酸化物イオンとがアニオン交換膜を介してイオン交換され、発電が開始される。
【００１０】
発電が開始されると、燃料液が収容されているアノード側において燃料液が酸化されることにより、水素イオンと電子が発生する。発生した電子は、外部回路を通ってカソード側に運ばれる際に仕事を行う。
【００１１】
一方、大気に接触しているカソード側では、大気中の酸素が外部回路を通して移動してきた電子によって還元されることにより水酸化物イオンが発生する。発生した水酸化物イオンはアニオン交換膜を介してカソード側からアノード側に移動し、糖燃料の酸化によって発生した水素イオンと反応して水が生成されるという反応が繰り返されることにより発電が継続的に行われる。
【００１２】
すなわち、本態様に係る液体燃料電池によれば、発電の開始の際に電解質を供給するので、燃料液として中性のものを使用することができる。
中性の燃料液を利用できることにより、燃料の取扱性が向上するとともに、アルカリ性による燃料液の異性化や、有機酸への自発的な反応を防止して、非使用時における燃料液の劣化を抑制することができる。また、アノード側に中性の燃料液を収容でき、アノード側の水酸化物イオンを低減できる。その結果、アニオン交換膜を介したカソード側からアノード側への水酸化物イオンの移動が阻害されてしまうことを防止して、発電性能を向上することができる。
【００１３】
上記態様においては、前記電解質供給部が、容積可変の電解質収容部と、該電解質収容部の容積を外部からの押圧力によって減少させる加圧部と、前記電解質収容部と前記燃料収容部との間に配置され、前記電解質収容部から前記燃料収容部への電解質の流れを許容し、逆方向の流れを禁止する逆止弁とを備えていてもよい。
このようにすることで、発電を開始したいときに加圧部を作動させ、外部からの押圧力によって電解質収容部の容積を減少させると、電解質収容部内の圧力が上昇するので、逆止弁を介して電解室収容部から燃料収容部内へと電解質が供給される。これにより、電解質が電離することにより生成されるアニオンがアニオン交換膜を介してカソード側からの水酸化物イオンとイオン交換され、発電が開始される。
【００１４】
また、上記態様においては、前記電解質供給部が、前記アノードの表面に沿う方向に異なる位置に独立して電解質を供給可能に設けられていてもよい。
このようにすることで、アノードの表面に沿う方向に異なる位置において、電解質供給部から電解質を独立して供給されることになり、発電を開始させる領域の広さを調節して発電量を調節することができる。
【００１５】
また、上記態様においては、前記カソードと前記アノードとの間に接続される負荷に供給される電力を検出する電力検出部と、該電力検出部により検出された電力に基づいて前記電解質供給部からの電解質の供給量を調節する電解質調節部とを備えていてもよい。
このようにすることで、電力検出部により検出された電力が小さい場合にはより広い領域に電解質を供給して、アニオン交換を促進することにより電力を増大させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、燃料の取扱性を向上するとともに、耐久性および発電性能を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液体燃料電池を示す模式的な縦断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る液体燃料電池を示す模式的な縦断面図である。
【図３】図２の液体燃料電池の第１の変形例を示す模式的な縦断面図である。
【図４】図２の液体燃料電池の第２の変形例を示す模式的な縦断面図である。
【図５】図２の液体燃料電池の第３の変形例を示す模式的な縦断面図である。
【図６】図１の液体燃料電池を並列接続した使用法を説明する模式的な縦断面図である。
【図７】図１の液体燃料電池を直列接続した使用法を説明する模式的な縦断面図である。
【図８】図１の液体燃料電池の変形例であって、固体電解質を供給する場合を説明する模式的な縦断面図である。
【図９】図８の液体燃料電池の固体電解質を自動的に供給する場合を説明する模式的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の第１の実施形態に係る液体燃料電池１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る液体燃料電池１は、図１に示されるように、アニオン交換膜２と、該アニオン交換膜２を挟んで配置されたカソード３およびアノード４と、アノード４を浸漬させるようにアニオン交換膜２のアノード４側に配置され燃料液Ａを収容する燃料液収容部５と、該燃料液収容部５に配置された電解質供給部６とを備えている。
【００１９】
カソード３はアニオン交換膜２に接して配置されているとともに、アニオン交換膜２とは逆側の面は通気防水シート７によって覆われることにより、防水されながら大気と接触状態に配置されている。
カソード３はアルカリ液槽８に配置されている。アルカリ液Ｂは、例えば、水酸化ナトリウムあるいは水酸化カリウム水溶液等である。
【００２０】
アノード４は多孔質材料により構成され、燃料液Ａ内に浸漬されるようになっている。
燃料液Ａは、糖水溶液であり、還元性のあるグルコース等の糖を溶かした水溶液である。
【００２１】
電解質供給部６は、電解液Ｃを収容する電解液収容部９と、外部から加圧することにより電解液収容部９の容積を減少させる加圧部１０と、電解液収容部９と燃料液収容部５との間に配置された逆止弁１１と、電解液収容部９と外気との間に配置された空気流入弁１２とを備えている。
電解液Ｃは、例えば、塩化ナトリウム水溶液やリン酸緩衝液等を用いることが好ましい。
【００２２】
すなわち、操作者が外部から加圧部１０に押圧力Ｆを加えると、電解液収容部９の容積が減少させられる結果、電解液収容部９内の圧力が上昇し、逆止弁１１を介して燃料液収容部５内へと電解液Ｃが供給される。このとき、空気流入弁１２は閉じたままの状態である。そして、操作者が押圧力Ｆを解除すると、電解液収容部９内の圧力は低下するので、空気流入弁１２を介して外部から空気が電解液収容部９内に入ることにより、電解液収容部９を復元させる。このとき、逆止弁１１によって燃料液収容部５から電解液収容部９への燃料液Ａの逆流は阻止されている。
なお，図中符号１３は燃料液Ａを燃料液収容部５内に供給するためのポート、符号１４はバッファ、符号１５はアルカリ液Ｂの注排液用のキャップである。
【００２３】
このように構成された本実施形態に係る液体燃料電池１の作用について以下に説明する。
本作用を説明するにあたり、液体燃料電池１を組み立て、燃料液Ａを投入する前の段階から説明する。
【００２４】
アニオンを伝導しやすいアニオン交換膜２は、液体燃料電池１を組み立てる前、つまり、液体燃料電池１のアルカリ液槽８内にアルカリ液Ｂを投入する前は、塩素イオンや炭酸イオン等を含有した状態となっている。これは、水酸化物イオンを含有させておいても、直ちに大気中の二酸化炭素によって炭酸イオンに変化したり、大気中に浮遊する塩素等を含有した状態になり易かったりするためである。
【００２５】
液体燃料電池１のカソード３側のアルカリ液槽８に、アルカリ液Ｂを供給すると、アルカリ液Ｂが、例えば、水酸化ナトリウム水溶液である場合、アルカリ液Ｂ内には、ナトリウムイオンと水酸化物イオンとが電離した状態で含有される。この段階でアニオン交換膜２はカソード３側でアルカリ液Ｂと接するため、元々含有していた塩素イオンや炭酸イオンはアルカリ液Ｂ中の水酸化物イオンとイオン交換され、アニオン交換膜２内は水酸化物イオンがリッチなアルカリ性環境となる。
【００２６】
このとき交換された塩素イオンや炭酸イオンはアルカリ液Ｂ中に放出される。
この状態では、カソード３側のアルカリ液槽８にアルカリ液Ｂが充填され、アノード４側の燃料液収容部５は空の状態である。
【００２７】
これ以降の作業は操作者によって行われる。
操作者は燃料液収容部５のポート１３を開けて、燃料液収容部５内に燃料液Ａを投入する。燃料液Ａは、例えば、グルコース水溶液である。
このとき、電解液収容部９内にも電解液Ｃを充填しておく。
【００２８】
この状態で、アルカリ液槽８と燃料液収容部５の両方ともが液体で満たされるが、燃料液Ａは電解質ではないグルコース水溶液であるため、アニオン交換膜２でのアニオン交換は開始されない。すなわち、カソード３はアルカリ液槽８に浸漬されることによりアルカリ性となっているが、アノード４側は中性であるため、アノード４側のグルコース酸化の過電圧が高い状態であり、発電を行うことができない。
【００２９】
この状態で、操作者が加圧部１０に押圧力Ｆを加えると、電解液収容部９の容積が減少して内圧が高められるので、電解液Ｃが逆止弁１１を介してアノード４に向けて放出される。アノード４は多孔質材料により構成されているので、放出された電解液Ｃは、アノード４を貫通してアニオン交換膜２とアノード４との間に供給される。
【００３０】
電解液Ｃが供給される前までは、アルカリ液槽８とアニオン交換膜２内は水酸化物イオンがリッチな状態であり、アノード４側の燃料液収容部５は電解質のないグルコースがリッチな状態であった。これに対して、電解液Ｃ、例えば、塩化ナトリウム水溶液が供給されると、燃料液収容部５は、供給された領域周辺にナトリウムイオンと塩素イオンおよびグルコースがリッチな状態となる。
そして、アニオン交換膜２を挟んだアルカリ液槽８においてリッチな水酸化物イオンと、燃料液収容部５においてリッチな塩素イオンとが、アニオン交換膜２を介してイオン交換される。
【００３１】
これは、塩素イオンと水酸化物イオンとの濃度差によって発生するイオン交換機能であり、互いの濃度差を相殺するようにアニオン交換が開始される。
例えば、アニオン交換膜２を含めたアルカリ液Ｂ中の水酸化物イオンの濃度を１０ｍｏｌ／Ｌとし、投入した電解液Ｃの塩素イオン濃度を０．１ｍｏｌ／Ｌとすると、塩素イオン濃度の半分となる０．０５ｍｏｌ／Ｌが同量の水酸化物イオンと交換されることになる。
【００３２】
電解液Ｃが供給される前の燃料液Ａ中の塩素イオン濃度は０ｍｏｌ／Ｌであるが、０．１ｍｏｌ／Ｌの塩素イオンが供給されることで、アニオン交換膜２の界面では、燃料液収容部５側が塩素イオン濃度０．１ｍｏｌ／Ｌ、水酸化物イオン濃度０ｍｏｌ／Ｌとなり、アルカリ液槽８側では塩素イオン濃度０ｍｏｌ／Ｌ、水酸化物イオン１０ｍｏｌ／Ｌとなる。
【００３３】
そして、交換が開始されると塩素イオン濃度の半分となる０．０５ｍｏｌ／Ｌが水酸化物イオン０．０５ｍｏｌ／Ｌと入れ替わることになる。すなわち、電解液Ｃやアルカリ液Ｂ中のイオンの電離度を１００％とし、アルカリ液Ｂの濃度が電解液Ｃの濃度より高いと仮定すると、投入する電解液Ｃの濃度の５０％分の水酸化物イオンが燃料液収容部５に流入してくることになる。
【００３４】
アニオン交換膜２を介して燃料液収容部５側に流入してきた水酸化物イオンは、燃料液収容部５および多孔質のアノード４内部に流入する。
そして、アノード４内部に流入した水酸化物イオンは、アノード４が有する金微粒子触媒に吸着し、金微粒子触媒の近傍に浮遊するグルコースから水素を乖離させようと、グルコースの分解性を高める作用を発揮する。
【００３５】
この状態で、液体燃料電池１のアノード４とカソード３との間に負荷を接続すると、元々アルカリ液Ｂ中で酸素還元の過電圧が下がっていたカソード３における酸素還元と、流入してきた水酸化物イオンでグルコース酸化の過電圧が下がったアノード４におけるグルコース酸化が生じ，発電が行われて、負荷に電流が流れることになる。また、発電によりカソード３から移動してくる水酸化物イオンはアノード４のグルコース酸化で発生した水素イオンと結合して水になる。
【００３６】
また、電解液Ｃをアノード４とアニオン交換膜２との間に流入させた電解液収容部９は、押圧されることにより容積を減少させられた状態から、空気流入弁１２を介して外気を取り込むことにより自己の弾性復元力によって初期の形状まで復元する。この際に、電解液収容部９内の電解液Ｃは逆止弁からなる空気流入弁１２によって外部に漏出しないように保持される。また、初期の形状に復元した電解液収容部９内に電解液Ｃが残っている場合には、加圧部１０に対して、さらに押圧力を作用させることにより、電解液Ｃを追加供給することもできる。
【００３７】
また、燃料液Ａを収容している燃料液収容部５にはバッファ１４が設けられているので、電解質供給部６の作動により電解液Ｃが追加供給されてもバッファ１４によって吸収され、燃料液収容部５内の内圧が高まらないように維持される。
【００３８】
このように、本実施形態に係る液体燃料電池１によれば、操作者が加圧部１０を押圧しない限り、電解液収容部９は燃料液収容部５に対して密閉状態に維持されているので、燃料液Ａであるグルコース水溶液内の電解液Ｃの濃度を極力抑えて、燃料液Ａのアルカリ化を防止することができる。すなわち、燃料液Ａは、非使用時には略中性に維持されるので、劣化を防止することができる。
【００３９】
そして、本実施形態に係る液体燃料電池１のように、カソード３側にアルカリ液槽８を設けて、カソード３とアニオン交換膜２とを常にアルカリ液Ｂに浸漬させた状態として、酸素還元反応やアニオン交換機能に対してスタンバイ状態（過電圧が下がった状態）にすることができ、アノード４側への電解液Ｃの供給によって瞬時に発電を開始させることができるという利点がある。
【００４０】
また、発電開始時に操作者が必要量の電解液Ｃを供給するので、停止時には、電解液Ｃの濃度を最小限に抑え、燃料液Ａのアルカリ化を防止することができる。また、発電が開始すれば、カソード３における酸素還元で発生した水酸化物イオンがアノード４側に移動してグルコース酸化で発生した水素イオンと結合し水となるため、発電中においても燃料液Ａのアルカリ化を防止することができる。
【００４１】
なお、本実施形態においては、電解液Ｃとして塩化ナトリウム水溶液を例示したが、これに代えて、カソード３側からくる水酸化物イオンとイオン交換を行うためのアニオンを有しているものであれば、他の多様な電解液Ｃを採用することもできる。
また、カソード３側は、水酸化物イオンが高濃度でアノード４側は低濃度であるため、カソード３側からアノード４側への水酸化物イオンの移動は容易であり、発電が妨げられずに済むという利点もある。
さらに、操作者が補充することが必要となる燃料液Ａとして、略中性の燃料液Ａを使用しているので、取り扱い性が良好であるという利点もある。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態に係る液体燃料電池２０について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る液体燃料電池１と構成を共通とする箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】
本実施形態に係る液体燃料電池２０は、図２に示されるように、燃料液収容部５に、複数の電解質供給部６Ａ，６Ｂを備えている点において第１の実施形態に係る液体燃料電池１と相違している。
電解質供給部６Ａ，６Ｂは、アノード４を挟んで、アニオン交換膜２とは反対側の位置に、アニオン交換膜２の表面方向に並んで配置されている。
【００４４】
各電解質供給部６Ａ，６Ｂは、第１の実施形態と同様に、電解液収容部９、加圧部１０、逆止弁１１および空気流入弁１２をそれぞれ備えている。そして、各電解質供給部６Ａ，６Ｂに設けられた加圧部１０に押圧力Ｆを加えると、電解液収容部９が個別に収縮させられて、各電解質供給部６Ａ，６Ｂに対向している範囲近傍のアニオン交換膜２とアノード４との間に電解液Ｃを供給することができるようになっている。
【００４５】
このように構成された本実施形態に係る液体燃料電池２０によれば、一方の電解質供給部６Ａ（６Ｂ）の加圧部１０に押圧力Ｆを加えると、その電解質供給部６Ａ（６Ｂ）に対向したアノード４の領域近傍に電解液Ｃが供給され、その領域近傍の電解質濃度が高くなる。その結果、電解質濃度の高い領域において発電が開始される。
【００４６】
すなわち、複数の電解質供給部６Ａ，６Ｂを並べて配置することにより、注入する電解液Ｃの量や濃度を調節すれば、発電に寄与するアノード４の面積を必要に応じて調節することができる。したがって、さらに電力が必要な場合には、他の加圧部１０に押圧力Ｆを加えてアノード４の他の領域に電解液Ｃを供給することで、他の領域においても発電を開始させ、電力を増大させることができるという利点がある。
【００４７】
なお、本実施形態においては、１つの電解質供給部６Ａ（６Ｂ）から電解液Ｃを供給すると、燃料液収容部５内において電解液Ｃが拡散する結果、他の電解質供給部６Ｂ（６Ａ）に対向する領域においても発電が開始されることとなる。これに代えて、図３に示されるように、アノード４についても隔壁２１によって分離してもよい。このようにすることで、１つの電解質供給部６Ａ（６Ｂ）から供給された電解液Ｃが、他の電解質供給部６Ｂ（６Ａ）に対向する領域にまで広がって発電を開始させてしまうことを防止して、より精度よく発電量を制御することができる。
【００４８】
また、本実施形態においては、電解質供給部６Ａ，６Ｂを２つ有する場合を例示して説明したが、これに代えて、３以上備えていてもよい。
【００４９】
また、本実施形態においては、操作者が外部から加圧部１０に押圧力Ｆを加える場合を例示して説明したが、図４に示されるように、供給する電解液Ｃの量を自動調節することにしてもよい。
すなわち、図４に示す液体燃料電池３０は、電解質供給部６Ａの加圧部１０に押圧力Ｆを加える押圧手段３１と、負荷装置３２に供給する電力を検出する電力検出部３３と、該電力検出部３３により検出された電力に基づいて、押圧手段３１により電解質供給部６Ａの加圧部１０に加える押圧力Ｆを調節する制御部３４とを備えている。
【００５０】
押圧手段３１は、例えば、電動式のアクチュエータである。
電力検出部３３は、負荷装置３２に接続されるアノード４およびカソード３からの配線間に接続された電圧計３５と、いずれかの配線に設けられた電流計３６とを備えている。
【００５１】
制御部３４は、電力検出部３３により検出された電力が所定の閾値より低い場合には、押圧手段３１を作動させて、加圧部１０を加圧し、電解液Ｃの供給されるアノード４領域を増やして発電量を増大させるようになっている。
【００５２】
図４に示す例では、１つの電解質供給部６Ｂは、上記各実施形態と同様に、操作者が加圧部１０に押圧力Ｆを加えることによって電解液Ｃを供給する手動のものである。発電の開始時には手動で電解液Ｃを供給し、発電が開始された場合には、発電により得られた電力の一部を用いて、電力の検出および電力に応じた電解液Ｃの供給量の調節を自動的に実施すればよい。
【００５３】
また、加圧部１０を押圧する押圧手段３１により電解液Ｃを供給することとしたが、これに代えて、電解液収容部９をシリンジ状に構成し、押圧手段３１がピストンを駆動させることにより電解液収容部９の容積を縮小させることにしてもよい。
【００５４】
また、図５に示すように、制御部３４がバッテリ３７を搭載していて、操作者がスイッチ３８を入れると、搭載されているバッテリ３７により電解質供給部６Ａ，６Ｂの押圧手段３１を作動させるようになっていてもよい。このようにすることで、全ての電解質供給部６Ａ，６Ｂを自動的に作動させることができる。
【００５５】
また、本実施形態においては、アニオン交換膜２に対して複数の電解質供給部６Ａ，６Ｂを並列に設けることとしたが、これに代えて、図１のような単一の電解質供給部６を有する液体燃料電池１を、図６に示されるように複数並列に、あるいは、図７に示されるように複数直列に接続して使用することにしてもよい。
【００５６】
並列接続した場合には、燃料液収容部５が独立しているので、出力制御を簡単に切り替えることができ、かつ、作動させない液体燃料電池１については長期にわたって非作動状態として保管することができる。
また、直列接続した場合には、起動させる液体燃料電池１に応じて出力端子３８ａ，３８ｂを切り替える必要があるが、出力端子３８ａ，３８ｂを切り替えるだけで、負荷装置３２により要求される電力を変化させることができる。
【００５７】
また、本実施形態においては、電解質供給部６が供給する電解質として塩化ナトリウム水溶液のような燃料液Ａを例示したが、これに代えて、固体電解質Ｄを供給することにしてもよい。
図８に示す液体燃料電池４０では、アノード４内に固体電解質Ｄをアニオン交換膜２の略中央近傍まで導くための導入管４１を設け、導入管４１の先端部に、アニオン交換膜２側に開口する開口部４２を設けることにしている。図中符号４３は固体電解質Ｄの導入口、符号４４は導入口４３を開閉するキャップである。
【００５８】
このようにすることで、導入口４３から導入管４１内に固体電解質Ｄが投入されると、投入された固体電解質Ｄは、導入管４１内に満たされている燃料液Ａによって溶解され、電解質イオンが開口部４２からアニオン交換膜２側に放出される。これにより、アノード４側における電解質イオン濃度を高めて、発電を開始させることができる。
なお、固体電解質Ｄを自動投入する場合には、図９に示されるように、導入管４１の上部に送り出し装置４５を設けることにすればよい。
【００５９】
また、固体電解質Ｄとしては多様なものが想定できるが、特に、医療用途で利用される場合には、安全性も考慮して調味料となる食品添加物等で利用される物質を選択することが好ましく、無機塩や有機塩、核酸やアミノ酸などを採用することができる。
例えば、無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、ホエイソルト等がある。また、有機塩としては、乳酸ナトリウム、ＤＬ−リンゴ酸ナトリウム、アルギン酸トリウムやコハク酸からなる有機酸類がある。
【００６０】
核酸としては、５−イノシン酸ナトリウムや５−リボヌクレオチドカルシウム等がある。
アミノ酸としては、Ｌ−グルタミン酸ナトリウム、アスパラギン酸ナトリウム、ＤＬ−アラニン、グリシン等を挙げることができる。
【００６１】
また、上述したナトリウム塩が主体であるが、カリウム塩やカルシウム塩またはマグネシウム塩でも利用できる。
また、固体電解質Ｄとしては、胡椒、醤油、味噌等を利用してもよい。また、食品添加物以外では、リン酸緩衝液も利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
Ａ  燃料液
Ｃ  電解液（電解質）
Ｆ  押圧力
１，２０，３０，４０  液体燃料電池
２  アニオン交換膜
３  カソード
４  アノード
５  燃料液収容部（燃料収容部）
６，６Ａ，６Ｂ  電解質供給部
１０  加圧部
１１  逆止弁
３３  電力検出部
３４  制御部（電解質調節部）
【図１】
2014022322.tif 000003
【図２】
2014022322.tif 000004
【図３】
2014022322.tif 000005
【図４】
2014022322.tif 000006
【図５】
2014022322.tif 000007
【図６】
2014022322.tif 000008
【図７】
2014022322.tif 000009
【図８】
2014022322.tif 000010
【図９】
2014022322.tif 000011