(57)【要約】【課題】  複数のＭＥＡが電気的に確実に接続した燃料電池ユニット、及び、この燃料電池ユニットが集合した燃料電池ユニット集合体、並びに、これらを搭載した電子機器を提供する。【解決手段】  第１ＭＥＡ１１と、第２ＭＥＡ１２と、フレキシブル集電板１５とを備え、第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２とがその厚さ方向に配列したＤＭＦＣユニットＵ１であって、フレキシブル集電板１５は折り返されていると共に、第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２とに集電板として共有されている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１膜電極接合体と、第２膜電極接合体と、フレキシブル集電板とを備え、前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体とがその厚さ方向に配列した燃料電池ユニットであって、
前記フレキシブル集電板は折り返されていると共に、前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体とに集電板として共有されていることを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項２】
前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体とを収容する容器を備え、
当該容器は、前記各膜電極接合体の各カソードに供給される酸素が流通する酸素流通孔を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池ユニット。
【請求項３】
プラス端子およびマイナス端子を備え、
前記プラス端子と前記マイナス端子とは、同一側方に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池ユニット。
【請求項４】
前記プラス端子と前記マイナス端子とは、平面視において対称に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池ユニット。
【請求項５】
前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体は、アノード同士が対向しており、
当該対向したアノード間に燃料が供給されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の燃料電池ユニット。
【請求項６】
前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体は、カソード同士が対向しており、当該対向したカソード間の第１間隔は所定以上であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の燃料電池ユニット。
【請求項７】
前記第１間隔は３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池ユニット。
【請求項８】
前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体とはカソード同士が対向しており、
前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体とが相対的に開閉可能となるヒンジ機構を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の燃料電池ユニット。
【請求項９】
前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体とが前記ヒンジ機構により開いた場合、外部負荷との電気的接続がＯＮとなるＯＮ／ＯＦＦ手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載の燃料電池ユニット。
【請求項１０】
第１膜電極接合体と、第２膜電極接合体と、フレキシブル集電板とを備え、前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体とが同一の向きでその面方向に配列した燃料電池ユニットであって、
前記フレキシブル集電板は、前記第１膜電極接合体の一面側に密着すると共に、前記第２膜電極接合体の他面側に密着しており、前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体とに集電板として共有されていることを特徴とする燃料電池ユニット。
【請求項１１】
前記第１膜電極接合体と前記２膜電極接合体とを収容する容器を備え、
当該容器は、前記各膜電極接合体の各カソードに供給される酸素が流通する酸素流通孔を有することを特徴とする請求項１０に記載の燃料電池ユニット。
【請求項１２】
プラス端子およびマイナス端子を備え、
前記プラス端子と前記マイナス端子とは、同一側方に配置されていることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の燃料電池ユニット。
【請求項１３】
前記プラス端子と前記マイナス端子とは、平面視において対称に配置されていることを特徴とする請求項１１または請求項に記載の燃料電池ユニット。
【請求項１４】
請求項５に記載の燃料電池ユニットを２つ備え、当該２つの燃料電池ユニットがその厚さ方向に配列した燃料電池ユニット集合体であって、
前記２つの燃料電池ユニット間で対向するカソード間の第２間隔は、所定以上であることを特徴とする燃料電池ユニット集合体。
【請求項１５】
前記第２間隔は３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１４に記載の燃料電池ユニット集合体。
【請求項１６】
請求項５に記載の燃料電池ユニットを２つ備え、当該２つの燃料電池ユニットがその厚さ方向に配列した燃料電池ユニット集合体であって、
前記２つの燃料電池ユニットが相対的に開閉可能となるヒンジ機構を備えたことを特徴とする燃料電池ユニット集合体。
【請求項１７】
前記２つの燃料電池ユニットが前記ヒンジ機構により開いた場合、外部負荷との電気的接続がＯＮとなるＯＮ／ＯＦＦ手段を備えたことを特徴とする請求項１６に記載の燃料電池ユニット集合体。
【請求項１８】
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の燃料電池ユニット、または、請求項１４から請求項１７のいずれか１項に記載の燃料電池ユニット集合体を搭載したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池ユニット及び燃料電池ユニット集合体並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電源として燃料電池の開発が盛んである。燃料電池は、電解質膜をアノード（燃料極）およびカソード（空気極）で挟んでなる膜電極接合体（膜電極複合体、Membrane Electrode Assembly: ＭＥＡ）を備えている。ＭＥＡは、一般的に、導電性を有する２つの集電板によって挟持されており、ＭＥＡから電気エネルギーが効率的に取り出されるようになっている（例えば特許文献１参照）。このようなＭＥＡを備える燃料電池の種類には、固体高分子形燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell：ＰＥＦＣ）や、直接メタノール型燃料電池（Direct Methanol Fuel Cell：ＤＭＦＣ）などがあるが、本明細書では、燃料電池をＤＭＦＣとした場合について説明する。
【特許文献１】特開２００３−２８２１３１号公報（段落番号００２２〜００６４、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、１つのＭＥＡの出力電圧・出力電流は限られているため、燃料電池の電力を利用する電子機器（例えばノートパソコン）などの定格出力に応じて、複数のＭＥＡを直列・並列に接続する必要がある。
【０００４】
そこで、本発明は、複数のＭＥＡが電気的に確実に接続した燃料電池ユニット、及び、この燃料電池ユニットが集合した燃料電池ユニット集合体、並びに、これらを搭載した電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、第１膜電極接合体と、第２膜電極接合体と、フレキシブル集電板とを備え、前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体とがその厚さ方向に配列した燃料電池ユニットであって、前記フレキシブル集電板は折り返されていると共に、前記第１膜電極接合体と前記第２膜電極接合体とに集電板として共有されていることを特徴とする燃料電池ユニットである。
【０００６】
このような燃料電池ユニットによれば、その厚さ方向に配列した第１膜電極接合体と第２膜電極接合体とが、折り返されたフレキシブル集電板によって、電気的に確実に接続されている。したがって、第１膜電極接合体と第２膜電極接合体の電気的接続の信頼性は高く、燃料電池ユニットの耐久性は高くなっている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数のＭＥＡが電気的に確実に接続した燃料電池ユニット、及び、この燃料電池ユニットが集合した燃料電池ユニット集合体、並びに、これらを搭載した電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照して説明する。なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【０００９】
≪第１実施形態≫
第１実施形態に係るＤＭＦＣユニット（燃料電池ユニット）について、図１から図７と、図１１を参照して説明する。
参照する図面において、図１は、第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットの斜視図である。図２は、第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットの平面図である。図３は、図１に示すＤＭＦＣユニットのＸ−Ｘ断面図である。図４は、図１に示すＤＭＦＣユニットの分解斜視図である。図５は、図４に示す集電板の斜視図であり、（ａ）は上面側を、（ｂ）は下面側を示す。図６は、図４に示すフレキシブル集電板の斜視図であり、（ａ）は展開した状態（折り返し前）、（ｂ）は折り返した状態（折り返し後）を示す。図７は、ＭＥＡモジュールを折り返して、燃料タンクを挟む工程を示す断面図である。図８は、第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットを同一の向きで厚さ方向に配列すると共に並列に接続した斜視図である。図１１は、後記する図９に示す第２実施形態に係るＤＭＦＣパックの外ケースなどを省略した状態の斜視図であると共に、図１に示す第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットを厚さ方向に配列した斜視図である。
【００１０】
≪ＤＭＦＣユニット≫
図１、図２に示すように、第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットＵ１は板状であり、平面視で矩形を呈している。また、図２に示すように、ＤＭＦＣユニットＵ１は、平面視において対称となっており、燃料取込パイプ２２と燃料排出パイプ２３、プラス端子１３ｄとマイナス端子１４ｄは、中央の対称軸Ｘ１を軸として、それぞれ線対称に配置されている。燃料取込パイプ２２および燃料排出パイプ２３は、プラス端子１３ｄおよびマイナス端子１４ｄより、対称軸Ｘ１側（中央側）に配置されている。
さらに、燃料取込パイプ２２と、燃料排出パイプ２３と、プラス端子１３ｄ、マイナス端子１４ｄとは、ＤＭＦＣユニットＵ１の図２の下側（同一側方）に配置されている。
【００１１】
このように同一側方に配置したことにより、ＤＭＦＣユニットＵ１を搭載する携帯端末側において、ＤＭＦＣユニットＵ１にメタノール水溶液（液体燃料）を供給するメタノール水溶液供給系や、ＤＭＦＣユニットＵ１のプラス端子１３ｄおよびマイナス端子１４ｄに接続する出力端子接続系などを、ＤＭＦＣユニットＵ１に対して、同一側に配置することができる。
【００１２】
＜ＤＭＦＣユニットの直列接続＞
また、このように同一側方に配置し、かつ、ＤＭＦＣユニットＵ１を線対称としたことにより、図１１に示すように、複数（図１１では２つ）のＤＭＦＣユニットＵ１をその厚さ方向に配列して直列に接続する場合、ＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１を上下逆として、その厚さ方向に交互に配列することによって、厚さ方向において隣り合うＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１のプラス端子１３ｄと、マイナス端子１４ｄとの厚さ方向における位置が一致し、端子間距離が最短となる。したがって、これら端子を短いジャンパ線Ｊ１などで容易に接続可能となっている。
なお、図１１では、図１１下側のＤＭＦＣユニットＵ１の燃料排出パイプ２３と、図１１上側のＤＭＦＣユニットＵ１の燃料取込パイプ２２とを接続し、メタノール水溶液を直列的に流通させる場合としているが、メタノール水溶液を並列的に流通させてもよい。
【００１３】
＜ＤＭＦＣユニットの並列接続＞
これに対して、図８に示すように、複数（図８では２つ）のＤＭＦＣユニットＵ１をその厚さ方向に配列して並列に接続する場合、ＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１を上下逆とせずに同一の向きとすることによって、複数のＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１のプラス端子１３ｄ、１３ｄと、マイナス端子１４ｄ、１４ｄとの厚さ方向における位置はそれぞれ一致し、接続すべき端子間距離が最短となる。したがって、一列状となったプラス端子１３ｄ、１３ｄを短いジャンパ線Ｊ２で、マイナス端子１４ｄ、１４ｄをジャンパ線Ｊ３で、それぞれ容易に接続可能となっている。
【００１４】
このように、ＤＭＦＣユニットＵ１は、その外形において線対称な構造としたため、電池出力を高めるために、複数のＤＭＦＣユニットＵ１をその厚さ方向に配列して、容易に直接または並列に接続可能となっている。言い換えれば、同一外形のＤＭＦＣユニットＵ１のみを複数製造し、複数のＤＭＦＣユニットＵ１の接続方式に応じて、ＤＭＦＣユニットＵ１の向きを変更するだけで、直列／並列に接続できるようになっている。
【００１５】
≪ＤＭＦＣユニットの構成≫
次に、図３から図７を参照して、ＤＭＦＣユニットＵ１の内部構造について説明する。
ＤＭＦＣユニットＵ１は、２つのＭＥＡ（第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２）を内蔵している。そして、ＤＭＦＣユニットＵ１は、第１ＭＥＡ１１のアノード１１Ｂと第２ＭＥＡ１２のアノード１２Ｂとに所定濃度のメタノール水溶液が、第１ＭＥＡ１１のカソード１１Ｃと第２ＭＥＡ１２のカソード１２Ｃとに酸素を含む空気が、それぞれ供給されることで発電する直接メタノール型燃料電池である。ＤＭＦＣユニットＵ１は、ＭＥＡモジュール１０と、燃料タンク２０と、ケース３０（容器）とを主に備えている。以下、各部について説明する。
【００１６】
＜ＭＥＡモジュール＞
図３、図７に示すように、ＭＥＡモジュール１０は、第１ＭＥＡ１１と、第２ＭＥＡ１２と、集電板１３、１４と、フレキシブル集電板１５とを主に備えている。ＭＥＡモジュール１０は、図７示すように、フレキシブル集電板１５の集電部１５Ｃに燃料タンク２０を当接した後（矢印Ａ１参照）、折り返し部１５Ａで折り返された状態となっており（矢印Ａ２参照）、ＭＥＡモジュール１０が燃料タンク２０をその上下方向から挟んだ格好で、ケース３０内に収容されている（図３参照）。
【００１７】
［第１ＭＥＡ］
第１ＭＥＡ１１は、図３に示すように、電解質膜１１Ａと、アノード１１Ｂと、カソード１１Ｃとから構成されており、電解質膜１１Ａは、アノード１１Ｂとカソード１１Ｃとで挟まれている。そして、アノード１１Ｂとカソード１１Ｃとを囲むように、リング状のシール部材Ｓ、Ｓがそれぞれ設けられており、シール性が高められている。
【００１８】
電解質膜１１Ａは、アノード１１Ｂで生成したプロトン（Ｈ+）を選択的にカソード１１Ｃに輸送するための膜である。このような電解質膜１１Ａとしては、パーフルオロカーボンスルホン酸（ＰＦＳ）系の樹脂膜、トリフルオロスチレン誘導体の共重合膜、リン酸を含浸させたポリベンズイミダゾール膜、芳香族ポリエーテルケトンスルホン酸膜、ＰＳＳＡ−ＰＶＡ（ポリスチレンスルホン酸ポリビニルアルコール共重合体）や、ＰＳＳＡ−ＥＶＯＨ（ポリスチレンスルホン酸エチレンビニルアルコール共重合体）等からなる膜から適宜選択して使用できる。なかでも、電解質膜１１Ａとして、含フッ素カーボンスルホン酸基を有するイオン交換樹脂からなる膜を選択することが好ましく、具体的には、米国デュポン社製のナフィオン（登録商標）を選択することが望ましい。
【００１９】
アノード１１Ｂは、ガス拡散電極とも称される電極であり、燃料であるメタノールを酸化して電子とプロトンを生成するものである。このようなアノード１１Ｂは、例えば、カーボンペーパ、カーボンクロスなど導電性部材の電解質膜１１Ａ側の面に、触媒として、白金（Ｐｔ）の微粒子、鉄（Ｆｅ）の微粒子、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）あるいはルテニウム（Ｒｕ）などの遷移金属と白金との合金あるいは酸化物などの微粒子が担持されたものが使用される。
【００２０】
カソード１１Ｃは、ガス拡散電極とも称される電極であり、アノード１１Ｂから外部回路を経由して移動してきた電子と、アノード１１Ｂで生成した後、電解質膜１１Ａ中を移動しカソード１１Ｃに到達したプロトンとを反応させて水を生成させるものである。このようなカソード１１Ｃは、アノード１１Ｂと同様、例えば、カーボンペーパの電解質膜１１Ａ側の面に、白金などの触媒を担持したもの等が使用される。
【００２１】
［第２ＭＥＡ］
第２ＭＥＡ１２は、第１ＭＥＡ１１と同様の構成であり、電解質膜１２Ａと、アノード１２Ｂと、カソード１２Ｃとから構成されている。すなわち、電解質膜１２Ａは電解質膜１１Ａと、アノード１２Ｂはアノード１１Ｂと、カソード１２Ｃはカソード１１Ｃと、それぞれ同様であるため、第２ＭＥＡ１２についての説明は省略する。
【００２２】
このような第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２とは、その間に燃料タンク２０等が介在するものの、その厚さ方向に配列しており、第１ＭＥＡ１１のアノード１１Ｂと第２ＭＥＡ１２のアノード１２Ｂとが対向している。すなわち、第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２とは、そのアノード１１Ｂ、１２Ｂ同士が対向している。
そして、アノード１１Ｂとアノード１２Ｂとの間の燃料タンク２０には、メタノール（燃料）を含むメタノール水溶液が供給され、燃料タンク２０から、燃料タンク２０の両側のアノード１１Ｂとアノード１２Ｂとに、メタノール水溶液がそれぞれ供給されるようになっている。すなわち、アノード１１Ｂとアノード１２Ｂとが、燃料タンク２０を共有しており、各アノード１１Ｂ、１２Ｂに、燃料タンク２０をそれぞれ備えた場合と比較して、ＤＭＦＣユニットＵ１の厚さは薄くなっている。
【００２３】
［集電板、フレキシブル集電板］
集電板１３、集電板１４と、フレキシブル集電板１５とは、第１ＭＥＡ１１、第２ＭＥＡ１２で発生した電位差に基づいて、電気エネルギーを効率的に取り出すための板であり、導電性および耐食性を有する材料（例えばチタンなどの金属）から形成されている。
【００２４】
（集電板）
集電板１３は、第１ＭＥＡ１１のカソード１１Ｃに密着している。そして、集電板１３には複数の空気流通孔１３ａが形成されており、酸素を含む空気が、後記する空気流通孔３２ａと、空気流通孔１３ａを通って、カソード１１Ｃに供給されるようになっている。また、集電板１３には、プラス端子１３ｄが取り付けられている。さらに、集電板１３のうち、第１ＭＥＡ１１のカソード１１Ｃと接触しない部分には、絶縁性を有する樹脂製の絶縁被膜１３ｆが形成されており、不要な短絡が防止されている（図５（ａ）、図５（ｂ）参照）。
集電板１４は、第２ＭＥＡ１２のアノード１１Ｂに密着している。そして、集電板１４には複数の燃料流通孔１４ａが形成されており、メタノール水溶液が燃料流通孔１４ａを通って、アノード１２Ｂに供給されるようになっている。また、集電板１４には、マイナス端子１４ｄが取り付けられている。さらに、集電板１４のうち第２ＭＥＡ１２のアノード１２Ｂと接触しない部分には、樹脂製の絶縁被膜１４ｆが形成されている。
また、集電板１３および集電板１４の厚さは、約０．０５〜０．２ｍｍであり、フレキシブル性（可撓性）を有している。これにより、集電板１３とカソード１１Ｃとの密着性、集電板１４とアノード１２Ｂとの密着性は高くなっている。
【００２５】
（フレキシブル集電板）
フレキシブル集電板１５は、集電板１３、１４の約２倍の大きさであり、図６（ａ）に示すように、その中央の折り返し部１５Ａと、その両側の集電部１５Ｂおよび集電部１５Ｃとを備えており、折り返し部１５Ａで約１／２に折り返されている（図６（ｂ）、図７参照）。フレキシブル集電板１５の厚さは、約０．０５〜０．２ｍｍであり、フレキシブル集電板１５はフレキシブル性（可撓性）を有している。よって、フレキシブル集電板１５は、折り返し部１５Ａで折り返された状態が継続しても、折り返し部１５Ａで亀裂などが発生せず、第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２との電気的接続が、断線しないようになっている。これと共に、フレキシブル集電板１５全体がフレキシブル性を有するため、集電部１５Ｂとアノード１１Ｂとの密着性、集電部１５Ｃとカソード１２Ｃとの密着性も高くなっている。
【００２６】
集電部１５Ｂは、第１ＭＥＡ１１のアノード１１Ｂに密着しており、第１ＭＥＡ１１のアノード１１Ｂの集電板として機能している。そして、集電部１５Ｂには、複数の燃料流通孔１５Ｂａが形成されており、燃料タンク２０からメタノール水溶液が、燃料流通孔１５Ｂａを通って、アノード１１Ｂに供給されるようになっている。
集電部１５Ｃは、第２ＭＥＡ１２のカソード１２Ｃに密着しており、カソード１２Ｃの集電板として機能している。そして、集電部１５Ｃには、複数の空気流通孔１５Ｃａが形成されており、酸素を含む空気が、後記する空気流通孔３１ａと、空気流通孔１５Ｃａを通って、カソード１２Ｃに供給されるようになっている。
【００２７】
このように、第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２とは、フレキシブル集電板１５を集電板として共有している。よって、第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２とは、フレキシブル集電板１５によって、直列に且つ電気的に確実に接続されており、ＤＭＦＣユニットＵ１の耐久性は高められている。
また、フレキシブル集電板１５のうち、第１ＭＥＡ１１のアノード１１Ｂおよび第２ＭＥＡ１２のカソード１２Ｃと接触しない部分には、樹脂製の絶縁被膜１５ｆが形成されており、電気的に短絡しないようになっている。
【００２８】
＜燃料タンク＞
燃料タンク２０は、図１、図３、図４、図７に示すように、メタノール水溶液が貯溜された外部の燃料カートリッジ（図示しない）から、第１ＭＥＡ１１のアノード１１Ｂと第２ＭＥＡ１２のアノード１２Ｂに供給されるメタノール水溶液が一時的に貯溜されるタンクである。燃料タンク２０は、板状の燃料タンク本体２１（メタノール水溶液流通部材）と、燃料取込パイプ２２、燃料排出パイプ２３とを主に備えている。
【００２９】
燃料タンク本体２１には、第１ＭＥＡ１１のアノード１１Ｂの全面と、第２ＭＥＡ１２のアノード１２Ｂの全面とに、メタノール水溶液がそれぞれ供給されるように、蛇行したスリット状の燃料流通路２１ａが形成されている（図４参照）。
燃料取込パイプ２２は、燃料流通路２１ａの一端側に連通するように、燃料タンク本体２１に固定されている。燃料排出パイプ２３は、燃料流通路２１ａの他端側に連通するように、燃料タンク本体２１に固定されている。
【００３０】
そして、外部の燃料カートリッジ（図示しない）から燃料取込パイプ２２にメタノール水溶液が供給されると、メタノール水溶液が燃料流通路２１ａ内を通流するようになっている。次いで、通流するメタノール水溶液は、フレキシブル集電板１５の集電部１５Ｂの燃料流通孔１５Ｂａを通って第１ＭＥＡ１１のアノード１１Ｂと、集電板１４の燃料流通孔１４ａを通って第２ＭＥＡ１２のアノード１２Ｂとに、それぞれ供給されるようになっている。また、発電に関与しないメタノール水溶液は、燃料排出パイプ２３から排出されるようになっている。
【００３１】
＜ケース＞
ケース３０は、図３に示すように、その内部にＭＥＡモジュール１０および燃料タンク２０を収容し、これらを保護すると共に、ＭＥＡモジュール１０、燃料タンク２０との重ね合わせ状態を維持するための薄型の容器であり、ケース本体３１とケース蓋３２とを主に備えている。ケース本体３１の底壁には、フレキシブル集電板１５の空気流通孔１５Ｃａに対応して、複数の空気流通孔３１ａ（酸素流通孔）が形成されている。ケース蓋３２の天壁には、集電板１３の空気流通孔１３ａに対応して、複数の空気流通孔３２ａ（酸素流通孔）が形成されている。
【００３２】
≪ＤＭＦＣユニットの動作≫
次に、ＤＭＦＣユニットＵ１の動作について、図３を主に参照して簡単に説明する。
【００３３】
＜ＤＭＦＣユニット−アノード側＞
まず、ＤＭＦＣユニットＵ１のアノード側について説明する。
メタノール水溶液（メタノール濃度は例えば１０質量％）が、外部の燃料カートリッジから燃料取込パイプ２２を経由して、燃料タンク２０の燃料流通路２１ａに導入される。そして、導入されたメタノール水溶液が、燃料流通路２１ａ内を流通すると共に、燃料流通孔１５Ｂａを通って第１ＭＥＡ１１のアノード１１Ｂと、燃料流通孔１４ａを通って第２ＭＥＡ１２のアノード１２Ｂとに供給される。
【００３４】
アノード１１Ｂおよびアノード１２Ｂでは、ＤＭＦＣユニットＵ１が接続した携帯端末などの電力要求に応じて、次の式（１）に示すように、担持された白金などの触媒存在下で、メタノールと水とが反応し、プロトン（Ｈ+）、二酸化炭素（ＣＯ2）、電子（ｅ-）が発生する。プロトン（Ｈ+）は電解質膜１１Ａまたは電解質膜１２Ａ中を濃度勾配を駆動力として、カソード１１Ｃまたはカソード１２Ｃに向かって移動する。
【００３５】
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋６Ｈ+＋６ｅ-  …（１）
【００３６】
＜ＤＭＦＣユニット−カソード側＞
次に、ＤＭＦＣユニットＵ１のカソード側について説明する。
外部の空気が、空気流通孔３２ａ、空気流通孔１３ａを通って、第１ＭＥＡ１１のカソード１１Ｃに、空気流通孔３１ａ、空気流通孔１５Ｃａを通って、第２ＭＥＡ１２のカソード１２Ｃに、それぞれ供給される。
【００３７】
カソード１１Ｃおよびカソード１２Ｃでは、次の式（２）に示すように、空気中の酸素と、電解質膜１１Ａまたは電解質膜１２Ａ中を移動してきたプロトン（Ｈ+）と、外部の携帯端末（外部負荷）を経由した電子（ｅ-）とが反応し、水が生成する。
【００３８】
Ｏ2＋４Ｈ+＋４ｅ-→２Ｈ2Ｏ  …（２）
【００３９】
ここで、前記したように、第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２とは、フレキシブル集電板１５によって、電気的に確実に接続されているため、第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２で発生した電位差に基づいて、良好に電気エネルギーを取り出すことができる。
【００４０】
≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態に係るＤＭＦＣパックについて、図９から図１３を参照して説明する。
参照する図面において、図９は、第２実施形態に係るＤＭＦＣパックの斜視図である。図１０は、図９に示す外ケースの背面側からの斜視図である。図１１は、図９に示すＤＭＦＣパックの外ケースなどを省略した状態の斜視図であると共に、図１に示す第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットを厚さ方向に配列した斜視図である。図１２は、図９に示すＤＭＦＣパックのＹ−Ｙ拡大断面図である。図１３は、図１２に示すＤＭＦＣユニット間で
対向するカソードの所定間隔Ｄ１と、ＤＭＦＣパックの出力との関係を示すグラフである。
【００４１】
≪ＤＭＦＣパックの構成≫
図９に示すように、第２実施形態に係るＤＭＦＣパックＰ１（燃料電池ユニット集合体）は、２つのＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１と、外ケース４０と、各ＤＭＦＣユニットＵ１にメタノール水溶液を供給する燃料カートリッジ４３と、を主に備えている。ＤＭＦＣパックＰ１は、携帯端末（図示しない）の外部電源であり、携帯端末に接続するコネクタ４４を先端に有するコネクタケーブル４５を備えている。
【００４２】
＜外ケース＞
図９、図１０に示すように、外ケース４０は、上ハーフ４１と下ハーフ４２とを主に備えており、ボルト（図示しない）などによって、その組み付け状態が維持されるようになっている。そして、上ハーフ４１の内側と下ハーフ４２の内側とに、ＤＭＦＣユニットＵ１が適宜な手段（例えばボルト）で、それぞれ固定されている（図１２参照）。
【００４３】
上ハーフ４１には、複数の空気流通孔４１ａが形成されている。そして、外部の空気が、図１２に示すように、空気流通孔４１ａと、上側のＤＭＦＣユニットＵ１の空気流通孔３１ａおよび空気流通孔１５Ｃａを通って、第２ＭＥＡ１２のカソード１２Ｃに供給されるようになっている。空気流通孔４１ａの総開口面積は、例えば第２ＭＥＡ１２の面積の３０〜５０％程度に設定されており、例えばペンなどの細長の道具が空気流通孔４１ａを貫通しないようになっており、上側のＤＭＦＣユニットＵ１の第２ＭＥＡ１２のカソード１２Ｃが保護されるようになっている。
同様に、下ハーフ４２にも、複数の空気流通孔４２ａが形成されており、下側のＤＭＦＣユニットＵ１の第２ＭＥＡ１２のカソード１２Ｃへの空気の流通性が確保されると共に、カソード１２Ｃが保護されるようになっている。
そして、外ケース４０の背面側には開口部４０ａが形成されている（図１０参照）。
【００４４】
＜ＤＭＦＣユニット＞
２つのＤＭＦＣユニットＵ１の構成は、第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットＵ１と同じであるため、ここでの説明は省略する。図１１および図１２に示すように、下側のＤＭＦＣユニットＵ１の向きと、上側のＤＭＦＣユニットＵ１の向きとは、上下逆となっている。そして、下側のＤＭＦＣユニットＵ１と上側のＤＭＦＣユニットＵ１との間で、下側のＤＭＦＣユニットＵ１の第１ＭＥＡ１１のカソード１１Ｃと上側のＤＭＦＣユニットＵ１の第１ＭＥＡ１１のカソード１１Ｃとは対向しており、その間隔は所定間隔Ｄ１（特許請求の範囲における「第２間隔」に相当）に設定されている。すなわち、下側のＤＭＦＣユニットＵ１と上側のＤＭＦＣユニットＵ１との間には、隙間４０ｂが形成されている。
【００４５】
所定間隔Ｄ１は３ｍｍ以上であることが好ましい。これは、図１３に示すように、所定間隔Ｄ１が３ｍｍ以上であると、カソード１１Ｃ、１１Ｃに酸素を含む空気が良好に供給されると共に、カソード１１Ｃ、１１Ｃでの電極反応により生成した二酸化炭素（ＣＯ2）が、カソード１１Ｃ、１１Ｃ間に滞留しにくくなり、ＤＭＦＣパックＰ１の電池出力が安定するからである。
【００４６】
そして、図１１に示すように、ジャンパ線Ｊ１によって、図１１の紙面奥側において、上側のＤＭＦＣユニットＵ１のプラス端子１３ｄと、下側のＤＭＦＣユニットＵ１のマイナス端子１４ｄとが、電気的に接続されている。すなわち、上側のＤＭＦＣユニットＵ１と下側のＤＭＦＣユニットＵ１とは、直列に接続されている。また、直列に接続されたＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１の図１１左手前側のプラス端子１３ｄと、同じく図１１左手前側のマイナス端子１４ｄとは、適宜な配線を介して、図９に示すコネクタケーブル４５に接続されている。
【００４７】
＜燃料カートリッジ＞
燃料カートリッジ４３は、図９に示すように、ＤＭＦＣパックＰ１の側方に着脱自在に固定されている。燃料カートリッジ４３には、メタノール（燃料成分）濃度が例えば１０質量％のメタノール水溶液と、メタノール水溶液を押し出すガス（プロペラントガス）が封入されている。燃料カートリッジ４３は、配管（図示しない）を介して、図１１の下側のＤＭＦＣユニットＵ１の燃料取込パイプ２２に接続している。また、下側のＤＭＦＣユニットＵ１の燃料排出パイプ２３と、上側のＤＭＦＣユニットＵ１の燃料取込パイプ２２とは、配管（図示しない）で接続されており、２つのＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１をメタノール水溶液が直列的に流通するようになっている。ただし、メタノール水溶液の供給方式は、直列的な供給方式に限定されず、並列的に供給してもよい。
【００４８】
このような第２実施形態に係るＤＭＦＣパックＰ１によれば、ＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１を直列に備えたことにより、その出力が高くなる。また、ＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１間において、対向するカソード１１Ｃ、カソード１１Ｃ間を所定間隔Ｄ１以上に設定したことにより、ＤＭＦＣパックＰ１は良好に発電することができる。
【００４９】
≪第３実施形態≫
次に、第３実施形態に係るＤＭＦＣパックについて、図１４、図１５を参照して説明する。参照する図面において、図１４は、第３実施形態に係るＤＭＦＣパックが閉じた状態の斜視図である。図１５は、第３実施形態に係るＤＭＦＣパックが開いた状態の斜視図である。
【００５０】
≪ＤＭＦＣパックの構成≫
図１４、図１５に示すように、第３実施形態に係るＤＭＦＣパックＰ２は、２つのＤＭＦＣユニットＵ１と、ＤＭＦＣユニットＵ１を収容する外ケース５０と、ヒンジ機構Ｈ１と、ＯＮ／ＯＦＦボタン５４（ＯＮ／ＯＦＦ手段）と、各ＤＭＦＣユニットＵ１にメタノール水溶液を供給する燃料カートリッジ４３と、を主に備えている。
【００５１】
＜外ケース＞
外ケース５０は、第１ケースユニット５１と、第２ケースユニット５２とを主に備えている。第１ケースユニット５１および第２ケースユニット５２は薄箱型の容器であり、第１ケースユニット５１と第２ケースユニット５２内に、それぞれＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１が収容されている。なお、２つのＤＭＦＣユニットＵ１の構成およびその向きは、第２実施形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００５２】
第１ケースユニット５１と第２ケースユニット５２の両面には、その内部に収容されたＤＭＦＣユニットＵ１の両外側のカソード１１Ｃおよびカソード１２Ｃ（図３、図１２参照）に、酸素を含む空気が供給されるように、空気流通孔５１ａ、空気流通孔５２ａがそれぞれ形成されている。空気流通孔５１ａ、５２ａの大きさは、第２実施形態に係る空気流通孔４１ａ、４２ａと同様に、小さめに設定されている。
【００５３】
＜ヒンジ機構＞
ヒンジ機構Ｈ１は、第１ケースユニット５１の一部と、第２ケースユニット５２との一部とを備えて、適宜な方法により構成されている。したがって、第１ケースユニット５１と第２ケースユニット５２とは、ヒンジ機構Ｈ１を回動軸として、相対的に回動可能となっている。すなわち、第１ケースユニット５１と第２ケースユニット５２とは、ヒンジ機構Ｈ１によって、開閉可能となっている。つまり、第１ケースユニット５１に収容されたＭＥＡモジュール１０と、第２ケースユニット５２に収容されたＭＥＡモジュール１０とは、ヒンジ機構Ｈ１によって、開閉可能となっている。
【００５４】
したがって、このように開閉するＤＭＦＣパックＰ２によれば、ＤＭＦＣパックＰ２を使用する（ＤＭＦＣパックＰ２を発電させる）場合に、第１ケースユニット５１と第２ケースユニット５２とを、相対的に開くことにより（図１５の矢印Ａ３参照）、第１ケースユニット５１に収容された第１ＭＥＡ１１のカソード１１Ｃと、第２ケースユニット５２に収容された第１ＭＥＡ１１のカソード１１Ｃとを離間させることができるようになっている。
すなわち、ＤＭＦＣパックＰ２を使用する場合、図１５に示すように、開いた状態とすることにより、各カソード１１Ｃに良好に酸素が供給されると共に、各カソード１１Ｃからの二酸化炭素が、空気中に排出されるようになっている。これにより、図１４に示すように、第１ケースユニット５１と第２ケースユニット５２とが閉じた状態において、第２実施形態で説明したように、カソード１１Ｃ、１１Ｃ間に所定間隔Ｄ１を設ける必要がなくなる。よって、第３実施形態に係るＤＭＦＣパックＰ２は、図１４に示す閉じた状態において、第２実施形態に係るＤＭＦＣパックＰ１よりも薄くすることができる。
【００５５】
＜ＯＮ／ＯＦＦボタン＞
ＯＮ／ＯＦＦボタン５４は、第１ケースユニット５１に取り付けられている。そして、ＯＮ／ＯＦＦボタン５４は、ＤＭＦＣパックＰ２が閉じた状態では、第１ケースユニット５１と第２ケースユニット５２とで挟まれることで、ボタンが押されるようになっている。これに対し、ＤＭＦＣパックＰ２が開いた状態では、ボタンが突出するようになっている。また、ＯＮ／ＯＦＦボタン５４は、直列に接続したＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１の出力端子であるプラス端子１３ｄおよびマイナス端子１４ｄと、コネクタケーブル４５との間に設けられたＯＮ／ＯＦＦスイッチである。そして、ＤＭＦＣパックＰ２が閉じられ、前記ボタンが押された状態では、プラス端子１３ｄおよびマイナス端子１４ｄと、コネクタケーブル４５（つまり外部負荷）との電気的接続がＯＦＦされるようになっている。一方、ＤＭＦＣパックＰ２が開かれ、前記ボタンが突出した状態では、前記電気的に接続がＯＮされるようになっている。
【００５６】
このようなＯＮ／ＯＦＦボタン５４を備えたことにより、ＤＭＦＣパックＰ２が閉じており（カソード１１Ｃ、１１Ｃが接近した状態）、ＤＭＦＣパックＰ２が良好に発電しない状態での使用を禁止できるようになっている。
【００５７】
≪第４実施形態≫
続いて、第４実施形態に係るＤＭＦＣユニット（燃料電池ユニット）について、図１６から図１８を参照して説明する。参照する図面において、図１６は、第４実施形態に係るＤＭＦＣユニットの斜視図である。図１７は、図１６に示すＤＭＦＣユニットのＺ−Ｚ断
面図である。図１８は、第４実施形態に係るＤＭＦＣユニットの分解斜視図である。
【００５８】
≪ＤＭＦＣユニットの構成≫
図１６、図１７に示すように、第４実施形態に係るＤＭＦＣユニットＵ２は、第１ＭＥＡ６１と第２ＭＥＡ６２とが、その面方向に配列されている。これにより、ＤＭＦＣユニットＵ２は、第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットＵ１よりも薄型であると共に、平面視において略正方形を呈している。
【００５９】
そして、ＤＭＦＣユニットＵ２において、燃料取込パイプ７２および燃料排出パイプ７３と、プラス端子６４ｄおよびマイナス端子６３ｄとは、図１６において左手前側（同一側方）に配置されている。また、燃料取込パイプ７２および燃料排出パイプ７３と、プラス端子６４ｄおよびマイナス端子６３ｄとは、平面視において、対称軸Ｘ２を軸として線対称に配置されており、第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットＵ１と同様に、複数のＤＭＦＣユニットＵ２を厚さ方向に配列し、直列または並列に容易に接続可能となっている。
【００６０】
このようなＤＭＦＣユニットＵ１は、図１７に示すように、ＭＥＡモジュール６０と、燃料タンク７０と、ケース８０とを主に備えており、燃料タンク７０の上にＭＥＡモジュール６０を重ねた状態でケース８０に収容され、複数のボルトＢによって収容状態が維持されるようになっている。
【００６１】
＜ＭＥＡモジュール＞
図１７に示すように、ＭＥＡモジュール６０は、第１ＭＥＡ６１と、第２ＭＥＡ６２と、集電板６３、６４と、フレキシブル集電板６５とを主に備えている。
【００６２】
［第１ＭＥＡ、第２ＭＥＡ］
第１ＭＥＡ６１は、電解質膜６１Ａと、アノード６１Ｂと、カソード６１Ｃとから構成されており、電解質膜６１Ａは、アノード６１Ｂとカソード６１Ｃとで挟まれている。そして、アノード６１Ｂとカソード６１Ｃとを囲むように、リング状のシール部材Ｓ、Ｓがそれぞれ設けられている。第２ＭＥＡ６２は、電解質膜６２Ａと、アノード６２Ｂと、カソード６２Ｃとから構成されており、電解質膜６２Ａは、アノード６２Ｂとカソード６２Ｃとで挟まれている。
【００６３】
［集電板］
集電板６３は、第１ＭＥＡ６１の下面側（他面側）のアノード６１Ｂに密着している。集電板６３には、複数の燃料流通孔６３ａが形成されており、燃料タンク７０からのメタノール水溶液が燃料流通孔６３ａを通って、アノード６１Ｂに供給されるようになっている。また、集電板６３には、マイナス端子６３ｄが固定されている（図１６参照）。
集電板６４は、第２ＭＥＡ６２の上面側（一面側）のカソード６２Ｃに密着している。集電板６４には、複数の空気流通孔６４ａが形成されている。また、集電板６４には、プラス端子６４ｄが固定されている（図１６参照）。
【００６４】
［フレキシブル集電板］
フレキシブル集電板６５は、図１７、図１８に示すように、中央のフレキシブル部６５Ａと、その両側の集電部６５Ｂおよび集電部６５Ｃとを備えている。フレキシブル集電板６５は、第１実施形態に係るフレキシブル集電板１５（図３など参照）と同様に、フレキシブル性（可撓性）を有している。
【００６５】
（集電部）
集電部６５Ｂは、図１７に示すように、第１ＭＥＡ６１の上面側（一面側）のカソード６１Ｃに密着しており、カソード６１Ｃの集電板として機能している。集電部６５Ｂには、複数の空気流通孔６５Ｂａが形成されている。
集電部６５Ｃは、図１７に示すように、第２ＭＥＡ６２の下面側（他面側）のアノード６２Ｂに密着しており、アノード６２Ｂの集電板として機能している。集電部６５Ｃには、複数の燃料流通孔６５Ｃａが形成されており、燃料タンク７０からメタノール水溶液が燃料流通孔６５Ｃａを通ってアノード６２Ｂに供給されるようになっている。
【００６６】
（フレキシブル部）
フレキシブル部６５Ａは、第１ＭＥＡ６１と第２ＭＥＡ６２との間で斜めとなっている。したがって、第１ＭＥＡ６１と第２ＭＥＡ６２とは、フレキシブル集電板６５によって、電気的に確実に直列に接続されている。フレキシブル部６５Ａは、当然にフレキシブル性（可撓性）を有しており、前記斜めの状態が継続しても、フレキシブル部６５Ａに亀裂などが発生しないようになっている。
【００６７】
＜燃料タンク＞
燃料タンク７０は、外部の燃料カートリッジ（図示しない）から、第１ＭＥＡ６１のアノード６１Ｂと第２ＭＥＡ６２のアノード６２Ｂに供給されるメタノール水溶液が一時的に貯溜されるタンクであり、燃料タンク本体７１と、燃料取込パイプ７２、燃料排出パイプ７３とを主に備えている。燃料タンク本体７１には、第１ＭＥＡ６１のアノード６１Ｂと、第２ＭＥＡ６２のアノード６２Ｂの全面にメタノール水溶液が供給されるように、蛇行したスリット状の燃料流通路７１ａが形成されている（図１８参照）。そして、燃料取込パイプ７２は、燃料流通路７１ａの一端側に連通するように燃料タンク本体７１に固定されている。燃料排出パイプ７３は、燃料流通路７１ａの他端側に連通するように燃料タンク本体７１に固定されている。
【００６８】
＜ケース＞
ケース８０は、その内部にＭＥＡモジュール６０と、燃料タンク７０とを収容して保護するための容器である。ケース８０は、上方が開口した薄型の箱体であるケース本体８１と、ケース蓋８２とを主に備えている。ケース蓋８２には、集電板６４の空気流通孔６４ａと、フレキシブル集電板６５の集電部６５Ｂの空気流通孔６５Ｂａに対応した複数の空気流通孔８１ａが形成されており、外部の酸素を含む空気が、第１ＭＥＡ６１のカソード６１Ｃと、第２ＭＥＡ６２のカソード６２Ｃとに供給されるようになっている。
【００６９】
≪第５実施形態≫
続いて、第５実施形態に係るＤＭＦＣパックについて、図１９を参照して説明する。図１９は第５実施形態に係るＤＭＦＣパックを模式的に示す側面図であり、（ａ）は折り畳み状態（閉じた状態）を、（ｂ）は展開状態（開いた状態）を示す。
【００７０】
≪ＤＭＦＣパックの構成≫
図１９（ａ）、図１９（ｂ）に示すように、第５実施形態に係るＤＭＦＣパックＰ３は、４つのＤＭＦＣユニットＵ１と、外ケース９０と、３つのフレキシブル集電板９２とを主に備えている。
【００７１】
＜外ケース＞
外ケース９０は、４つのケースユニット９１（容器）を備えている。４つのケースユニット９１は、各ケースユニット９１の一部を備えて構成されたヒンジ機構Ｈ２を介して連結されていると共に折り畳み自在となっている。
各ケースユニット９１内には、ＤＭＦＣユニットＵ１がそれぞれ収容されている。また、各ケースユニット９１には、その内部に収容されたＤＭＦＣユニットＵ１のカソード１１Ｃ、１１Ｃ（図３参照）に空気が導かれるように空気流通孔（図示しない）が形成されている。
【００７２】
＜ＤＭＦＣユニット、フレキシブル集電板＞
そして、図１９（ａ）において、上下に隣り合うＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１は、フレキシブル集電板９２によって、直列に接続されている。すなわち、前記した第２実施形態では、図１２に示すように、２つのＭＥＡ（第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２）が、フレキシブル集電板１５によって、直列に接続された場合を説明したが、第５実施形態に係るＤＭＦＣパックＰ３では、フレキシブル集電板９２によって、隣り合うＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１をも直列に接続されており、４つのＤＭＦＣユニットＵ１間の電気的接続の信頼性は高められている。また、フレキシブル集電板９２は、フレキシブル性（可撓性）を有するため、隣り合うＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１を電気的に接続したまま、ＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１を相対的に開閉可能となっている（図１９（ｂ）参照）。
ただし、隣り合うＤＭＦＣユニットＵ１、Ｕ１の電気的接続方式は、直列に限定されず、並列であってもよい。
【００７３】
≪第６実施形態≫
続いて、第６実施形態に係るＤＭＦＣユニットについて、図２０を参照して説明する。図２０は、第６実施形態に係るＤＭＦＣユニットを模式的に示す側面図であり、（ａ）は折り畳み状態（閉じた状態）を、（ｂ）は展開状態（開いた状態）を示す。
【００７４】
≪ＤＭＦＣユニットの構成≫
図２０（ａ）、図２０（ｂ）に示すように、第６実施形態に係るＤＭＦＣユニットＵ３は、４つのＭＥＡ１０１と、ケース１１０と、３つのフレキシブル集電板１１２とを備えている。
【００７５】
＜ケース＞
ケース１１０は、４つのケースユニット１１１を備えている。４つのケースユニット１１１は、第５実施形態に係るケースユニット９１と同様に、その一部を備えて構成されたヒンジ機構Ｈ３を介して連結されていると共に折り畳み自在となっている。
各ケースユニット１１１内には、ＭＥＡ１０１がそれぞれ収容されている。つまり、第６実施形態に係るＤＭＦＣユニットＵ３では、各ＭＥＡ１０１は個別に独立して、ケースユニット１１１に収容されている。
そして、各ケースユニット１１１には、その内部に収容されたＭＥＡ１０１のカソードに空気が導かれるように空気流通孔（図示しない）が形成されている。なお、各ケースユニット１１１には、各ＭＥＡ１０１のアノードにメタノール水溶液を供給するための燃料タンク（図示しない）も収容されている。
【００７６】
＜ＭＥＡ、フレキシブル集電板＞
そして、図２０（ａ）において、上下に隣り合うＭＥＡ１０１、１０１は、フレキシブル集電板１１２によって、直列に接続されている。これにより、隣り合うＭＥＡ１０１、１０１を電気的に接続したまま、ケースユニット１１１を相対的に開閉可能となっている（図２０（ｂ）参照）。
ただし、隣り合うＭＥＡ１０１、１０１の電気的接続方式は、直列に限定されず、並列であってもよい。また、隣り合うＭＥＡ１０１、１０１の向きは、例えば、図２０（ａ）の折り畳み状態において、アノード同士が対向していてもよいし、カソード同士が対向していてもよい。
【００７７】
以上、本発明の好適な実施形態について一例を説明したが、本発明は前記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各種実施形態を適宜に組み合わせてもよいし、その他例えば以下のような変更をすることができる。
【００７８】
前記した第１実施形態では、図３に示すように、第１ＭＥＡ１１と第２ＭＥＡ１２とを、フレキシブル集電板１５によって、直列に接続した場合について説明したが、２つのフレキシブル集電板１５を使用して、並列に接続してもよい。
【００７９】
前記した第１実施形態では、図３に示すように、第１ＭＥＡ１１のアノード１１Ｂと、第２ＭＥＡ１２のアノード１２Ｂとが対向した場合について説明したが、第１ＭＥＡ１１のカソード１１Ｃと第２ＭＥＡ１２のカソード１２Ｃとが対向する場合であってもよい。
この場合、両外側に配置される第１ＭＥＡ１１のアノード１１Ｂと第２ＭＥＡ１２のアノード１２Ｂに対応して燃料タンクを設ける。また、対向するカソード１１Ｃとカソード１２Ｃとの間隔（特許請求の範囲における「第１間隔」に相当）は、第２実施形態に係る所定間隔Ｄ１と同様に、３ｍｍ以上であることが好ましい。
【００８０】
前記した第１実施形態では、燃料電池の種類をＤＭＦＣとした場合について、説明したが、これに限定されず、例えばＰＥＦＣなどであってもよい。
【００８１】
前記した第２実施形態では、ＤＭＦＣパックＰ２が携帯端末の外部電源である場合について説明したが、図２１に示すように、ＤＭＦＣパックＰ２はノートパソコンＰＣ（電子機器）に搭載された場合であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットの斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットの平面図である。
【図３】図１に示すＤＭＦＣユニットのＸ−Ｘ断面図である。
【図４】図１に示すＤＭＦＣユニットの分解斜視図である。
【図５】図４に示す集電板の斜視図であり、（ａ）は上面側を、（ｂ）は下面側を示す。
【図６】図４に示すフレキシブル集電板の斜視図であり、（ａ）は展開した状態、（ｂ）は折り返した状態を示す。
【図７】ＭＥＡモジュールを折り返して、燃料タンクを挟む工程を示す断面図である。
【図８】第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットを同一の向きで厚さ方向に配列すると共に並列に接続した斜視図である。
【図９】第２実施形態に係るＤＭＦＣパックの斜視図である。
【図１０】図９に示す外ケースの背面側からの斜視図である。
【図１１】図９に示すＤＭＦＣパックの外ケースなどを省略した状態の斜視図であると共に、図１に示す第１実施形態に係るＤＭＦＣユニットを厚さ方向に配列した斜視図である。
【図１２】図９に示すＤＭＦＣパックのＹ−Ｙ拡大断面図である。
【図１３】図１２に示すＤＭＦＣユニット間で対向するカソードの間隔と、ＤＭＦＣパックの出力との関係を示すグラフである。
【図１４】第３実施形態に係るＤＭＦＣパックが閉じた状態の斜視図である。
【図１５】第３実施形態に係るＤＭＦＣパックが開いた状態の斜視図である。
【図１６】第４実施形態に係るＤＭＦＣユニットの斜視図である。
【図１７】図１６に示すＤＭＦＣユニットのＺ−Ｚ断面図である。
【図１８】第４実施形態に係るＤＭＦＣユニットの分解斜視図である。
【図１９】第５実施形態に係るＤＭＦＣパックを模式的に示す側面図であり、（ａ）は折り畳んだ状態を、（ｂ）は展開した状態を示す。
【図２０】第６実施形態に係るＤＭＦＣユニットを模式的に示す側面図であり、（ａ）は折り畳んだ状態を、（ｂ）は展開した状態を示す。
【図２１】第２実施形態に係るＤＭＦＣパックを搭載したパーソナルコンピュータの斜視図である。
【符号の説明】
【００８３】
１０    ＭＥＡモジュール
１１    第１ＭＥＡ
１２    第２ＭＥＡ
１３、１４  集電板
１３ｄ  プラス端子
１４ｄ  マイナス端子
１５    フレキシブル集電板
１５Ａ  折り返し部
１５Ｂ、１５Ｃ  集電部
２０    燃料タンク
２２    燃料取込パイプ
２３    燃料排出パイプ
３０    ケース（容器）
３１ａ、３２ａ  空気流通孔（酸素流通孔）
４０、５０  外ケース
４１    上ハーフ
４２    下ハーフ
４１ａ、４２ａ  空気流通孔（酸素流通孔）
４３    燃料カートリッジ
５１    第１ケースユニット
５２    第２ケースユニット
５１ａ、５２ａ  空気流通孔（酸素流通孔）
５４    ＯＮ／ＯＦＦボタン（ＯＮ／ＯＦＦ手段）
６０    ＭＥＡモジュール
６１    第１ＭＥＡ
６２    第２ＭＥＡ
６３、６４  集電板
６３ａ、６４ａ  燃料流通孔
６３ｄ  マイナス端子
６４ｄ  プラス端子
６５    フレキシブル集電板
６５Ａ  フレキシブル部
６５Ｂ、６５Ｃ  集電部
６５ｄ  マイナス端子
７０    燃料タンク
７２    燃料取込パイプ
７３    燃料排出パイプ
８０    ケース（容器）
８２ａ  空気流通孔（酸素流通孔）
Ｄ１    所定間隔
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３  ヒンジ機構
Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３  ジャンパ線
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３  ＤＭＦＣパック（燃料電池ユニット集合体）
Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３  ＤＭＦＣユニット（燃料電池ユニット）
ＰＣ    ノートパソコン（電子機器）
Ｘ１、Ｘ２  対称軸
【図１】
2006253079.tif 000003
【図２】
2006253079.tif 000004
【図３】
2006253079.tif 000005
【図４】
2006253079.tif 000006
【図５】
2006253079.tif 000007
【図６】
2006253079.tif 000008
【図７】
2006253079.tif 000009
【図８】
2006253079.tif 000010
【図９】
2006253079.tif 000011
【図１０】
2006253079.tif 000012
【図１１】
2006253079.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2006253079.tif 000015
【図１４】
2006253079.tif 000016
【図１５】
2006253079.tif 000017
【図１６】
2006253079.tif 000018
【図１７】
2006253079.tif 000019
【図１８】
2006253079.tif 000020
【図１９】
2006253079.tif 000021
【図２０】
2006253079.tif 000022
【図２１】
2006253079.tif 000023