(57)【要約】【課題】  構成する各層の密着性を考慮した電気化学接合体を提供する。【解決手段】    膨潤性固体電解質層／反応層／多孔質電子伝導層の積層構造を有する、電気化学素子用の電気化学接合体であって、前記多孔質電子伝導層は、複数の分割形態を有することを特徴とする電気化学接合体。【選択図】  図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膨潤性固体電解質層／反応層／多孔質電子伝導層の積層構造を有する、電気化学素子用の電気化学接合体であって、前記多孔質電子伝導層は、複数の分割形態を有することを特徴とする電気化学接合体。
【請求項２】
多孔質電子伝導層／反応層／膨潤性固体電解質層／反応層／多孔質電子伝導層の積層構造を有する、電気化学素子用の電気化学接合体であって、前記多孔質電子伝導層のそれぞれは、複数の分割形態を有し、該分割形態は、前記多孔質電子伝導層のそれぞれで異なることを特徴とする電気化学接合体。
【請求項３】
前記反応層は、Ｐｔ又はＰｔと、Ｒｕ若しくはＩｒとからなる金属を含有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学接合体。
【請求項４】
前記反応層は、Ｐｔと、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｗ及びＳｎからなる群から選択された金属とからなる３種以上の金属を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学接合体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気化学接合体を備えたことを特徴とする燃料電池。
【請求項６】
アルコールを燃料に用いる５項記載の燃料電池においてアルコールを燃料とすることを特徴とした燃料電池。ことを特徴とする請求項５に記載の燃料電池。
【請求項７】
前記アルコールは、エタノールであることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の燃料電池を備えたことを特徴とする電源。
【請求項９】
請求項８に記載の電源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、電気化学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学素子の構造の多くは、電子（電荷）を発生又は蓄積できる層と、イオンを伝搬する層とから構成されている。電子化学素子の具体例には、１次電池、２次電池、燃料電池、太陽電池、コンデンサー、電気分解素子、各種センサなどがある。これらの構成は、イオン伝導層（液体の場合もあるし固体も場合もある）をはさんで両側に電子を伝導できるアノード層及びカソード層を配した構造である。このような電気化学素子の心臓部の構成に対して、流体を供給することにより、電荷を発生させる電気化学素子が存在する。基本的には前述したすべての素子に適用可能であるが、代表的なものとして燃料電池、電気分解素子がある。従来の燃料電池や電気分解素子等の構造を図１に示す。
【０００３】
図１に示した電気分解素子の断面を見ると、流体保持体／多孔質電子伝導層／反応層／固体電解質層（イオン伝導層）／反応層／多孔質電子伝導層／流体保持体という構成を有する。機能的には保持体に流れ込んだ流体（反応層上での反応物）が多孔質電子伝導層を通して反応層上に達し反応し、反応に際し電子の受け渡し反応が行われる。
【０００４】
たとえば、燃料としてアノード側にプロトン源となる燃料（水素、アルコールなど）を供給すると、アノード内の反応層作用により燃料から水素イオンが発生する。この時、発生する電子は外部回路に流れ出る。発生した水素イオンはプロトン伝導体中を伝搬し、カソードに達する。カソードに酸化剤（空気、酸素など）を供給することにより、水素イオンと、酸素と、外部回路を通して流れてくる電子とが反応し、水を生成する。これを反応式として現すと以下のようになる
【０００５】
アノード反応；Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−（水素燃料の場合）
カソード反応；２Ｈ＋＋１／２Ｏ２＋２ｅ−→  Ｈ２Ｏ
全反応；Ｈ２＋１／２Ｏ２→Ｈ２Ｏ
【０００６】
このような反応が行われる反応層は、単純な形状（一般的には四角形）で作製される。これに対して“流体保持体”は図２に示す通り、保持部が形成されている。この保持部と反応層とを直接接触させると、“流体保持体”の保持部以外の面に反応層が接してしまい機能しない反応部が発生してしまう。このため反応層全面を機能させるため、流体の拡散層（多孔質電子伝導層）を設置し、流体が反応層全面に行き渡るように構成している。また、反応で発生した電子を外部回路に導く必要があることから、この拡散層は電子伝導性を有する材料で構成される。
【０００７】
図２に示す、多孔質電子伝導層／反応層／固体電解質層（イオン伝導層）／反応層／多孔質電子伝導層の積層構造における多孔質電子伝導層と反応層との界面は、電子を低抵抗で伝導させる必要があり、反応層と固体電解質層との界面もまた、イオンを低抵抗で伝導させる必要がある。反応層は、電子伝導性及びイオン伝導性を有していることが必要である。
【０００８】
反応層は、”被反応物”と、“触媒（電子伝導体）”と、“イオン伝導体（電解質）”との界面（三相界面）が形成されることが必要である。これは、被反応物の接近により触媒表面において、反応によって生成した電子とイオンは、その場を基点として移動していくため、反応点においては、円滑な（継続した）反応を生じさせるため、被反応物の接近、電子の移動及びイオンの移動の全てが可能である必要がある。三相界面を十分に形成することは、円滑な電気化学反応を進めるのに必要である。また、反応層は、固体電解質層と多孔質電子伝導層との接着層としての機能もあわせもつことが望まれる。
【０００９】
反応層は、三相界面を形成する必要があることから、緻密な構造をとりにくい。特に被反応物が接近していく側である“多孔質電子伝導層と反応層との界面”は、強固な密着性をとりづらい。
【００１０】
特に、固体電解質層の構成材料が流体や反応生成物に対して膨潤性があり、多孔質電子伝導層が非膨潤性の場合には、固体電解質が膨潤するのに対し、多孔質電子伝導層は、膨潤しないため、反応層（接着層）の構造破壊による界面剥離が発生する。界面が剥離した積層体は、電子やイオンの授受が損なわれるため、著しい性能低下をおこすことになる。反応層（接着層）の強度をあげれば、剥離は起こりにくくなるが、反応層が緻密になることにより、イオンや電子の伝導が阻害されてしまう。
【００１１】
特許文献１には、拡散層（多孔質電子伝導体）であるカーボンペーパーに切り欠き等の溝を形成する技術が開示されている。しかしながら、該発明の目的は、ガスの拡散性を良くするためであり、多孔質電子伝導層／反応層／膨潤性固体電解質層の界面の密着性に関してはなんら考慮されていない。
【００１２】
非特許文献１には、拡散層であるカーボンペーパーを複数個使用する技術が開示されている。しかしながら、該発明の目的はカーボンペーパーを流路として使用して、セパレータを不要とすることを目的としているものであり、特許文献１と同様に、多孔質電子伝導層／反応層／膨潤性固体電解質層の界面の密着性に関してはなんら考慮されていない。
【００１３】
さらに、特許文献２には、固体電解質上に複数に分割した触媒層（反応層）と拡散層（多孔質電子伝導体）とで構成される燃料電池が開示されている。該発明の目的は固体電解質膜への加湿を充分おこなうことであり、上述と同様、多孔質電子伝導層／反応層／膨潤性固体電解質層の界面の密着性に関してはなんら考慮されていない。
【特許文献１】特開２０００−１１３８９９号公報
【特許文献２】特開平６−３３８３４２号公報
【非特許文献１】第４４回電池討論会予稿集Ｐ２１６（２００３年、１１月４日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、構成する各層の密着性を考慮した電気化学接合体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】
【００１５】
本発明は、上記の課題に鑑みて鋭意検討した結果、以下の（１）〜（９）により上記課題を解決するに至った。つまり、
（１）  膨潤性固体電解質層／反応層／多孔質電子伝導層の積層構造を有する、電気化学素子用の電気化学接合体であって、前記多孔質電子伝導層は、複数の分割形態を有することを特徴とする電気化学接合体。これにより、固体電解質／反応層／電子伝導層拡散層の界面剥離を防止した電気化学接合体を提供できる。
【００１６】
（２）  多孔質電子伝導層／反応層／膨潤性固体電解質層／反応層／多孔質電子伝導層の積層構造を有する、電気化学素子用の電気化学接合体であって、前記多孔質電子伝導層のそれぞれは、複数の分割形態を有し、該分割形態は、前記多孔質電子伝導層のそれぞれで異なることを特徴とする電気化学接合体。これにより、固体電解質の面積変形を抑制しつつ、固体電解質／反応層／電子伝導層拡散層の界面剥離を防止した電気化学接合体を提供できる。
【００１７】
（３）  前記反応層は、Ｐｔ又はＰｔと、Ｒｕ若しくはＩｒとからなる金属を含有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学接合体。これにより、エネルギー密度に優れる液体燃料であるメタノールの触媒酸化反応を可能とする電気化学接合体を提供できる。
【００１８】
（４）  前記反応層は、Ｐｔと、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｗ及びＳｎからなる群から選択された金属とからなる３種以上の金属を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学接合体。これにより、エネルギー密度に優れ、環境保全性、安全性に優れる液体燃料であるエタノールの触媒酸化反応を可能とする電気化学接合体を提供できる。
【００１９】
（５）  請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気化学接合体を備えたことを特徴とする燃料電池。これにより、上述の電気化学接合体を使用した燃料電池を提供できる。
【００２０】
（６）  アルコールを燃料に用いる５項記載の燃料電池においてアルコールを燃料とすることを特徴とした燃料電池。ことを特徴とする請求項５に記載の燃料電池。これにより、エネルギー密度の高い液体燃料を用いた燃料電池を提供できる。
【００２１】
（７）  前記アルコールは、エタノールであることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池。これにより、上述に加え、環境保全性および安全性が高い燃料を用いた燃料電池を提供できる。
【００２２】
（８）  請求項５乃至７のいずれか一項に記載の燃料電池を備えたことを特徴とする電源。これにより、上述の燃料電池を用いた電源を提供できる。
【００２３】
（９）  請求項８に記載の電源を搭載したことを特徴とする電子機器。これにより、上述の電源を搭載した電子機器を提供できる。
【発明の効果】
【００２４】
電気化学接合体における固体電解質／反応層／電子伝導層拡散層の界面剥離を防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の電気化学接合体の構成概念を図３Ａ及び図３Ｂに示す。本構成概念に係る電気化学接合体は、反応層を表裏に持つ膨潤性固体電解質の表裏に多孔質電子伝導層を積層したものであって、つまり、多孔質電子伝導層／反応層／膨潤性固体電解質／反応層／多孔質電子伝導層、という構成を有するである。図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ、本構成概念に係る電気化学接合体の上面図を示し、図３Ａ及び図３Ｂに示す大方形は、膨潤性固体電解質を、その内部の４分割された区画のそれぞれは、多孔質電子伝導層を示す。また、図３Ｂは、膨潤性固体電解質の上方（つまり、紙面の上方）に存在する多孔質電子伝導層を記載せず、膨潤性固体電解質の下方に存在する多孔質電子伝導層を透視（点線）した図である。
【００２６】
この電気化学接合体は、電子伝導層が分割されているため、固体電解質の膨潤収縮に対する電子伝導層との歪を緩和することができ、弱い構造である反応層部分からの剥離を防止できる。図３Ａ及び図３Ｂでは４分割しているが、この数に限るものではなく、任意に選択することが可能である。
【００２７】
また、図３Ｃ及び図３Ｄは、本発明による電気化学接合体の別な態様を示す。図３Ｃと図３Ｄは、上述の図３Ａ及び図３Ｂの関係と同様であり、図３Ｄは、図３Ｃで示す多孔質電子伝導層を記載せず、裏面にある多孔質電子伝導層を透視（点線）した図である。表裏の多孔質電子伝導層が異なる位置で分割されているため、固体電解質の膨潤収縮に対する電子伝導層との歪を緩和することができ弱い構造である反応層部分からの剥離を防止できるとともに、本発明の電気化学接合体の見た目の寸法（図３Ｃ及び図３Ｄで示される多孔質電子伝導層の最外周の寸方）変化を抑制することができる。
【００２８】
なお、上述の多孔質電子伝導層の分割形態は、図３Ａ乃至図３Ｄでは、いずれも方形として記載しているが、方形に限らず種々の分割形態とすることができる。
【００２９】
本発明の電気化学接合体を使用した燃料電池は触媒の種類により適正があるが、基本的にはいかなる燃料も使用可能である。しかしながら、燃料は体積および重量エネルギー密度に優れるもの使用することが好ましい。燃料は通常有限な空間（容器等）に収められているため、一定の体積しか有していない。したがって、体積及び重量エネルギー密度に優れた燃料を使用することが好ましい。特に、体積エネルギー密度に優れた燃料が好ましい。気体状燃料は体積エネルギー密度に劣るため好ましくなく、液体状燃料や固体状燃料が好ましい。これは、例えば１分子の酸化反応により取り出せる電子数が水素であれば２個、メタノールであれば６個、エタノールであれば１２個であることから、各々の分子１ｍｏｌから取り出せるクーロン量はそれぞれ理論値として、９６５００×２Ｃ、９６５００×６Ｃ、９６５００×１２Ｃとなる。各々の密度や分子量を考慮し、１ｃｍ３当たりのクーロン量に換算すると水素で約９Ｃ／ｃｍ３、メタノールで約１４４００Ｃ／ｃｍ３、エタノールで１５２００Ｃ／ｃｍ３のエネルギー密度となる。常圧の気体としての水素は、単位体積あたりのエネルギー密度は著しく低くなる。メタノールとエタノールは酸化反応には水分子がそれぞれ、１分子、３分子必要であるが（以下の式参照）、これを加味しても液体燃料が優れることは明らかである。
【００３０】
ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→６Ｈ＋＋６ｅ−＋ＣＯ２
Ｃ２Ｈ５ＯＨ＋３Ｈ２Ｏ→１２Ｈ＋＋１２ｅ−＋２ＣＯ２
【００３１】
なお、高圧状態の水素又は液体水素を使用することも可能であるが、容器を堅牢にする必要があり、容器込みのエネルギー密度を考慮すると、常温常圧で液体又は固体状態の燃料が優れている。具体的には、水素吸蔵合金に蓄えた水素や、ガソリン、液体状炭化水素、液体状アルコール等の固体状燃料又は液体状燃料が使用できるが、本体燃料電池の小型化が可能な点、体積エネルギー密度に優れる点より、アルコール燃料を使用することが好ましい。アルコール燃料を使用することにより、駆動時間を向上させた小型の燃料電池を形成することができる。なかでも、炭素数４以下のアルコールを使用することが好ましく、特に、安全性が高く、生合成が可能である点（環境面）からエタノールを使用することが好ましい。このような形態の燃料電池は体積エネルギー密度、重量エネルギー密度に優れることから、比較的小型の機器に使用した場合に特に好ましい。
【００３２】
また、液体燃料の直接酸化ではなく、液化天然ガス（ＬＮＧ）、メタンガスのような炭化水素系燃料、メタノール等の液体燃料を改質して水素を得て燃料電池の燃料とする、いわゆる改質燃料型の燃料電池も検討されている。この場合には、原燃料の改質によって得られる水素ガス燃料中に微量存在する一酸化炭素（ＣＯ）や、その他の微量な不純物により燃料電池の機能を損なう問題（触媒被毒）がある。触媒のＣＯ被毒の問題は従来から検討されており、これを低減するために提案されている触媒に白金−ルテニウム（Ｐｔ−Ｒｕ）合金触媒がある。
【００３３】
しかしながら、溶液中のメタノール、エタノールのアノード酸化における触媒化学反応の阻害要因は、ＣＯ被毒では説明できないことも多い。これはメタノールやエタノールの酸化反応が水素やＣＯとは比べものにならない程の多数の素反応を経て酸化されるためである。本実施の形態によれば、メタノールの酸化には、Ｐｔと、Ｒｕ又はＩｒとからなる触媒が好ましく、エタノールの酸化には、Ｐｔと、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｗ及びＳｎからなる群から選択された金属とからなる３種類以上の触媒成分を使用することが好ましい。これらの触媒が好適な理由は、メタノール、エタノールの複雑な反応素過程の進行促進にそれらの媒体が寄与しているためである。またエタノールは人体に無害な点、生物由来の原料より生合成が可能な点から炭酸ガス負荷を低減できる燃料として好ましく使用できる。
【００３４】
本発明による電気化学接合体を有する燃料電池に関連する実施の形態を、図４、図５、図６及び図７に基づいて説明する。本実施の形態では、燃料電池を有する電子機器について説明する。なお、本実施の形態の電子機器の一例として、携帯可能なパーソナルコンピュータ等の情報処理装置について説明する。
【００３５】
図４は、本発明による電気化学接合体を用いた燃料電池を電源システムとして、パーソナルコンピュータへ搭載したイメージを示し、図５は、本発明による燃料電池を搭載した情報処理装置５１の構成を概略的に示すブロック図であり、図６は、燃料電池を備えた電源システムの概要図であり、図７はそのブロック概要図である。
【００３６】
図５に示すように、情報処理装置５１は、各種演算を行って各部を集中的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５２、ＢＩＯＳ（バイオス）等を記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５３及びＣＰＵ５２の作業エリアとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５４がバス５５により接続されて構成されている。バス５５には、大容量記憶装置であるＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）５６、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置５７、キーボードやマウス等の入力装置５８、ＣＤやＤＶＤ等の記憶媒体５９からデータを読み取る光ディスク装置等のデータ読取装置６０及び電力を供給する電源部６１等が各種のコントローラ（図示せず）等を介して接続されている。
【００３７】
記憶媒体５９には、各種のプログラムが記憶されている。これらのプログラムはデータ読取装置６０で読み取られ、ＨＤＤ５６にインストールされる。なお、記憶媒体５９としては、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、光磁気ディスク及びフレキシブルディスク等の各種方式のメディアを用いることができる。データ読取装置６０も記憶媒体５９の方式に応じて、光ディスク装置、光磁気ディスク装置やＦＤＤ等が用いられる。また、各種のプログラムは、記憶媒体５９から読み取るのではなく、ネットワーク（図示せず）からダウンロードしてＨＤＤ５６にインストールされるものであっても良い。
【００３８】
図７は電源部６１の構成を概略的に示すブロック図である。なお、図７では、矢印は燃料等の流れを示す。
【００３９】
図７に示すように、電源部６１は、燃料電池２０、液体燃料を収容する液体燃料カートリッジ７１、液体燃料カートリッジ７１に接続された混合器７２、液体燃料カートリッジ７１と混合器７２との間に設けられたバルブ７３、燃料を燃料電池２０に供給するための燃料ポンプ７４、燃料濃度を検知する燃料濃度センサ７５、発電後の燃料を気体と液体とに分離する気液分離器７６、温度センサ７７と冷却素子７８とを有する熱交換器７９、空気を燃料電池２０に供給するための空気ポンプ８０、温度センサ８１と冷却素子８２とを有する水分凝縮器８３、水分凝縮器８３からの水分を収容する水タンク８４、水タンク８４と混合器７２との間に設けられたバルブ８５、これらの各部を制御するための制御回路８６、及び燃料電池の正負極が接続されたＤＣＤＣコンバータ８７等から構成されている。なお、燃料等が通過する各部は、チューブ等の流路により接続されている。
【００４０】
このような電源部６１では、混合器７２を通過した燃料は燃料ポンプ７４を経て燃料濃度センサ７５に導かれる。燃料濃度センサ７５により検知された燃料濃度が所定の濃度より低い場合には、制御回路８６は、液体燃料カートリッジ７１のバルブ７３を開ける。燃料は、燃料電池２０に導かれる。発電後の燃料は、気液分離器７６により気体成分（炭酸ガス）と液体成分とに分けられ、液体成分は熱交換器７９に導かれる。温度センサ７７により検知された液体温度が所定の温度より低い場合には、制御回路８６は、冷却素子７８により液体を冷却せず、液体温度が所定の温度より高い場合には、制御回路８６は冷却素子７８により液体を冷却する。熱交換器７９を通過した燃料は、再び混合器７２に戻される。このような流れが燃料ラインとして機能する。
【００４１】
空気ポンプ８０からの空気は、燃料電池２０に導かれる。燃料電池２０を通過した気液混合ガスは水分凝縮器８３に導かれる。温度センサ８１により検知されたガス温度が所定の温度より低い場合には、制御回路８６は、冷却素子８２により気液混合ガスを冷却せず、ガス温度が所定の温度より高い場合には、制御回路８６は、冷却素子８２により気液混合ガスを冷却する。なお、排ガスは、電源部６１の外部に排出される。ここで、排ガスを排出するための排出口（図示せず）は、情報処理装置５１に対する電源部６１の装着位置により異なるが、情報処理装置５１の外部に面した位置に設けることが好ましい。水分凝縮器８３により凝縮された水分は、水タンク８４を介して混合器７２に戻される。このような流れが酸化剤ライン（空気ライン）として機能する。
【００４２】
このようにして、燃料（空気も含む）が燃料電池２０に供給されることで、燃料電池２０は、発電し、所定の電力（起電力）をＤＣＤＣコンバータ８７に供給する。なお、本実施の形態においては、蓄電素子を用いていないが、これに限るものではなく、例えば蓄電素子を電源部６１の内部や外部等に設けて用いても良い。
【実施例】
【００４３】
（実施例１）
水１００ｇに、炭素に対し４０ｗｔ％の白金を担持した触媒担持カーボンを１０ｇ加えた。これにパーフルオロスルフォン酸溶液を加え、攪拌分散した触媒分散液（１）を調製した。
【００４４】
これとは別に水１００ｇに、炭素に対し４０ｗｔ％の白金ルテニウムを担持した触媒担持カーボンを１０ｇ加えた。これにパーフルオロスルフォン酸溶液を加え、攪拌分散した触媒分散液（２）を調製した。
【００４５】
触媒分散液（１）を５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ５０μｍのフッソ樹脂シート上に塗布し、乾燥させた。別に触媒分散液（２）を５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ５０μｍのフッソ樹脂シート上に塗布し、乾燥させた。パーフルオロスルフォン酸膜８０ｍｍ×８０ｍｍ、厚さ１８０μｍ（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標））を、“白金含有反応層”／“固体電解質層”／“白金ルテニウム含有反応層”の積層構造となるように、先に作製した２枚のフッ素樹脂シートではさみ、１６５度でホットプレスを行った後、フッ素樹脂シートを剥離し、複合体（１）を得た。
【００４６】
次に撥水処理したカーボンペーパー（２５ｍｍ×２５ｍｍ、厚み２００μｍ）の一方の面にパーフルオロスルフォン酸溶液を塗布し、乾燥したものを８枚容易した。この８枚のカーボンペーパーを先の複合体（１）の表裏に図３Ａの配置となるように設置し（パーフルオロスルフォン酸溶液を塗布した面が複合体（１）との接触面となるように設置し）、１６５度でホットプレスをおこない電気化学接合体（１）を得た。
【００４７】
電気化学接合体（１）をメタノール水溶液中に投入し、８０度に過熱保持した。固体電解質は膨潤したが、接合面がはがれることはなかった。
【００４８】
（実施例２）
撥水処理したカーボンペーパーを一方の面のみ、１６．６ｍｍ×１６．６ｍｍを格子状に９枚配置した以外は実施例１と同様に電気化学接合体（２）を得た。
【００４９】
電気化学接合体（２）をメタノール水溶液中に投入し、８０度に過熱保持した。固体電解質は膨潤したが、接合面がはがれることはなかった。また、実施例１と比較し、カーボンペーパーを接合した部分の外周寸法の変化は小さかった。
【００５０】
（比較例）
撥水処理したカーボンペーパーを両面とも、５０ｍｍ×５０ｍｍを使用する以外は実施例１と同様に電気化学接合体（比較）を得た。
【００５１】
電気化学接合体（比較）をメタノール水溶液中に投入し、８０度に過熱保持した。固体電解質は膨潤し、接合面の外周部がはがれた。
【００５２】
（実施例３）
実施例１の電気化学接合体（１）を用い、図１（１，２、３、４に示す部分として電気化学接合体を使用）のような燃料電池を構成した。なお、シール材は、テフロン（登録商標）製（厚み２００μｍ、外寸８０ｍｍ×８０ｍｍ、内径５４ｍｍ×５４ｍｍ）、流体保持体は、樹脂含浸高密度人造黒鉛（厚み１０ｍｍ、８０ｍｍ×８０ｍｍ、流路形状；サーペンタイン、流路外寸５０ｍｍ×５０ｍｍ）、集電板は、銅に金メッキを施したものを、絶縁材は、厚み５００μｍ、８０ｍｍ×８０ｍｍのものを、エンドプレートは、ＳＵＳ３０４で厚み１２ｍｍ、１２０ｍｍ×１２０ｍｍのものを使用した。
【００５３】
燃料及び酸化材の供給部は、エンドプレートの側面に設けると共に、絶縁板、流体保持体は流体を導くための穴を設けるとともに、流体保持体の集電板面にはＯリングを設けて（図示せず）流体の漏れを防止した。
【００５４】
アノード燃料として、０．９３ｍｏｌ／ｌのメタノール水溶液を３ｍｌ／ｍｉｎ、カソード酸化剤として空気を１ｌ／ｍｉｎ供給したところ、０．６６Ｖの起電力が発生した。
【００５５】
（実施例４）
実施例２の電気化学接合体（２）を使用する以外は、実施例３と同様に燃料電池を構成した。
【００５６】
アノード燃料として、０．９３ｍｏｌ／ｌのメタノール水溶液を３ｍｌ／ｍｉｎ、カソード酸化剤として空気を１ｌ／ｍｉｎ供給したところ、０．６７Ｖの起電力が発生した。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来の燃料電池や電気分解素子等の構造である。
【図２】流動保持体の一例である。
【図３Ａ】本発明による電気化学接合体の構成概念図である。
【図３Ｂ】本発明による電気化学接合体の構成概念図である。
【図３Ｃ】本発明による電気化学接合体の構成概念図である。
【図３Ｄ】本発明による電気化学接合体の構成概念図である。
【図４】本発明による燃料電池を搭載した、パーソナルコンピューターのイメージ図である。
【図５】本発明による情報処理装置の一例を示す概略ブロック図である。
【図６】電源システムの概略図である。
【図７】電源システムのブロック概要図である。
【符号の説明】
【００５８】
２０    燃料電池
５１    情報処理装置
５２    ＣＰＵ
５３    ＲＯＭ
５４    ＲＡＭ
５５    バス
５６    ＨＤＤ
５７    表示装置
５８    入力装置
５９    記憶媒体
６０    データ読取装置
６１    電源部
７１    液体燃料カートリッジ
７２    混合器
７３    バルブ
７４    燃料ポンプ
７５    燃料濃度センサ
７６    気液分離器
７７    温度センサ
７８    冷却素子
７９    熱交換器
８０    空気ポンプ
８１    温度センサ
８２    冷却素子
８３    水分凝縮器
８４    水タンク
８５    バルブ
８６    制御回路
８７    ＤＣＤＣコンバータ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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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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