(57)【要約】【課題】  効率的な燃料電池の稼動を実現できるようにする。【解決手段】  酸素を活物質として還元するカソード及び燃料を酸化するアノードと、その間に設けられた電解質層とを含み構成される発電部１００を備え、燃料を貯蔵する燃料貯蔵部２１０に対して圧力印加部３００から圧力が印加されている燃料電池において、燃料貯蔵部２１０に非多孔質状のガス透過膜２２０を設けるようにして、アノードで生成されたガスを燃料貯蔵部２１０の外部へ排出し、かつ燃料貯蔵部２１０内の燃料の外部への漏洩を防止できるようにする。【選択図】  図２
2006059647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素を還元するカソードと、燃料を酸化するアノードと、前記カソードと前記アノードとの間に設けられた電解質層とを含んで構成される発電部と、
前記燃料を貯蔵する燃料貯蔵部と、
前記燃料貯蔵部に貯蔵されている燃料に対して圧力を印加する圧力印加部と
を有し、
前記燃料貯蔵部には、非多孔質状であり、前記圧力印加部により圧力が印加された状態で前記アノードで生成された生成ガスのみを透過する非多孔質膜が設けられていることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記非多孔質膜は、シリコーンまたはポリイミドを主材料とするものからな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】
前記非多孔質膜における厚さ及び前記燃料と接する面の表面積は、少なくとも、前記生成ガスに対する当該非多孔質膜の透過係数と、前記圧力印加部により印加される圧力とをパラメータとして設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記燃料貯蔵部が前記アノードと接して配設されており、
前記非多孔質膜は、前記燃料貯蔵部の前記アノードに接する面と対向する面に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記燃料貯蔵部に貯蔵されている燃料が液体燃料であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料貯蔵部を有する燃料電池に関し、特に、液体燃料を取り扱う燃料電池に
関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの携帯型電子機器の普及にともない、その駆動電源やメモリ保持電源となる電池においても、小型化、軽量化、高容量化が求められてきている。このような背景のもとで、携帯型電子機器に用いる電池として、特に、高容量化が期待できる燃料電池が注目されてきている。
【０００３】
このような携帯用途でも使用可能な燃料電池としては、ＤＭＦＣ（Direct Methanol Fuel Cell）と称されるダイレクトメタノール型の燃料電池がある。このダイレクトメタノール型の燃料電池では燃料としてメタノールを使用し、一般に、燃料を酸化するアノード（負極或いは燃料極ともいう）及び酸素を活物質として還元するカソード（正極或いは空気極ともいう）と、これらの間に設けられる電解質層からなる発電部を具備して構成されている。そして、このダイレクトメタノール型燃料電池では、燃料として供給されたメタノール水溶液をアノードで酸化して電子とプロトンを生成し、生成したプロトンを電解質層を経由してカソードに輸送し、カソードにおいて当該プロトンと供給された酸素とを反応させて発電する。
【０００４】
このダイレクトメタノール型燃料電池の最大の特徴は、装置の小型化が可能であり、且つカソードに酸素を補給するとともにアノードに燃料を補給することにより、長時間にわたって連続発電が可能となる点にある。このような特徴を有するため、ダイレクトメタノール型燃料電池は、二次電池における充電の代わりに燃料を補給することで二次電池と同様に利用することができる。
【０００５】
また、このダイレクトメタノール型燃料電池では、アノードと接するように、燃料となるメタノール水溶液を貯蔵する燃料貯蔵部が設けられている。そして、発電の際にアノードでは、燃料のメタノール水溶液と水とが反応して、二酸化炭素が生成ガスとして発生する。したがって、発電の際に発生した二酸化炭素は、燃料貯蔵部内に存在することになる。
【０００６】
燃料貯蔵部内に二酸化炭素が存在すると、燃料であるメタノール水溶液の供給が滞ってしまうため、発電効率の低下を招いてしまう。したがって、燃料貯蔵部には、アノードで生成された二酸化炭素を排出するとともに、燃料を外部に漏洩させない機構を設ける必要がある。この対策として、下記に示す特許文献１及び２では、細孔をもつＰＴＦＥ（Poly Tetra Floera Ethylene；ポリテトラフロエラエチレン）製シートを燃料貯蔵部に設けて、アノードで生成された生成ガスを外部に排出するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１７７８９号公報
【特許文献２】特開２００４−１４１４８号公報
【非特許文献１】日東技報 Vol.34，No.2、１９９６年１２月、ｐ．１５−２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した携帯型電子機器などは、その使用状況により様々な向きで使用されることが予想される。この携帯型電子機器の電源として燃料電池を用いる場合には、燃料を貯蔵する燃料貯蔵部も様々な向きとなるため、例えば、燃料貯蔵部内が全て燃料で満たされていない等の場合には、アノードを燃料で浸しておくことができない事態が生じてしまう。これを回避する方法として、燃料貯蔵部内を燃料で満たし、当該燃料貯蔵部内の燃料に対して圧力を印加して、絶えずアノードに燃料を供給することが考えられている。このように、アノードを常に燃料で浸しておくことは、燃料電池の効率的な稼動を行うために必要不可欠である。
【０００９】
しかしながら、前述した特許文献１及び２で用いられているＰＴＦＥ製シートは多孔質であるために、燃料貯蔵部内に発生した生成ガスを大量に透過させることは可能であるが、アノードを燃料で常に浸しておくために燃料貯蔵部内の燃料を加圧する形態では、当該加圧により燃料貯蔵部内の燃料が外部に漏洩してしまい、燃料電池の効率的な稼動を行うことができないという問題点があった。
【００１０】
本発明は前述の問題点にかんがみてなされたものであり、アノードを常に燃料で浸しておくことを実現するとともに、アノードで生成された生成ガスを燃料貯蔵部の外部へ排出し、かつ燃料貯蔵部内の燃料の外部への漏洩を防止する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】
【００１１】
本発明の燃料電池は、酸素を還元するカソードと、燃料を酸化するアノードと、前記カソードと前記アノードとの間に設けられた電解質層とを含んで構成される発電部と、前記燃料を貯蔵する燃料貯蔵部と、前記燃料貯蔵部に貯蔵されている燃料に対して圧力を印加する圧力印加部とを有し、前記燃料貯蔵部には、非多孔質状であり、前記圧力印加部により圧力が印加された状態で前記アノードで生成された生成ガスのみを透過する非多孔質膜が設けられている。
【００１２】
本発明の燃料電池における他の態様は、前記非多孔質膜における厚さ及び前記燃料と接する面の表面積は、少なくとも、前記生成ガスに対する当該非多孔質膜の透過係数と、前記圧力印加部により印加される圧力とをパラメータとして設定されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アノードを常に燃料で浸しておくことができるとともに、アノードで生成された生成ガスを燃料貯蔵部の外部に排出し、かつ燃料貯蔵部内の燃料の外部への漏洩を防止することができる。これにより、効率的な燃料電池の稼動を実現することが可能となる。特に、当該燃料電池を携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの携帯型電子機器に適用した場合には、当該携帯型電子機器の向きによらずに常にアノードを燃料で浸しておくことができ、大変有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
−本発明の基本骨子−
本発明者は、従来の燃料電池において、効率的な燃料電池の稼動を行うために燃料貯蔵部内の燃料を加圧するに場合に、燃料貯蔵部内の燃料が外部に漏洩してしまうという問題を解決すべく、以下に示す発明の基本骨子に想到した。
【００１５】
本発明者は、アノードで生成された生成ガスを透過させるために、燃料貯蔵部にガス透過膜を設け、このガス透過膜の材質について検討した。そして、従来の燃料電池で用いられていたＰＴＦＥ等の多孔質膜を使用した場合、その内部に多くの細孔が存在するために、燃料貯蔵部内の圧力次第で燃料が外部に漏洩してしまうという問題点に着目し、ガス透過膜の材質として、細孔が存在しない均一でかつ均質な非多孔質の材料を適用することを思料した。この非多孔質の材料としては、例えば、シリコーンやポリイミドを主材料とするものが挙げられる。
【００１６】
非特許文献１によれば、非多孔質膜におけるガスの透過機構は、当該非多孔質膜への溶解拡散に起因しているのに対して、多孔質膜におけるガスの透過機構は、ガス分子の細孔内壁への衝突により拡散するクヌーセン拡散や細孔内壁での表面拡散に起因するとされている。即ち、従来用いられていた多孔質膜では、液体燃料と生成ガスとに対する細孔内壁の表面張力等の違いにより、液体燃料の透過を遮断するとともに、生成ガスを透過していることになる。
【００１７】
そして、この多孔質膜では、液体燃料における表面張力以上の圧力が外部から印加された場合、当該液体燃料の外部への漏洩が生じてしまう。一方、非多孔質膜では、その内部に細孔が存在しないため、燃料貯蔵部に外圧が印加されても、液体燃料の漏洩が生じない。
【００１８】
さらに、本発明者は、非多孔質膜へのガスの溶解拡散により生成ガスが透過することに注目し、ガス透過膜における厚さ及び液体燃料と接する面の表面積（透過面積）の最適化を図ることを思料した。
【００１９】
図１は、本発明の基本骨子を説明するための燃料電池の概略図である。
燃料電池には、発電部１００に設けられたアノードに面して、当該アノードに供給する燃料（図１の斜線）を貯蔵する燃料貯蔵部２１０が設けられており、この燃料貯蔵部２１０の燃料には、圧力印加部３００から圧力が印加されている。そして、燃料貯蔵部２１０のアノード面と対向する面に、非多孔質状のガス透過膜２２０を設ける。
【００２０】
一般に、気体の透過係数は、
『透過係数＝透過量（体積）×フィルムの厚さ÷（圧力差×透過面積×時間）』
の関係により求められる。この関係式から透過係数は、フィルムの厚さに比例し、フィルムの透過面積に反比例することがわかる。
【００２１】
また、アノード３０で生成される生成ガスの発生量は、燃料電池において使用する電流値に依存する。したがって、使用する電流値に基づいて、ガス透過膜２２０で透過させるべき透過量（体積）が決まる。また、使用する燃料に応じてアノード３０で生成される生成ガスも決まり、当該生成ガスに対するガス透過膜２２０の透過係数が決定する。さらに、圧力印加部３００から印加される圧力が大気との圧力差となる。
【００２２】
したがって、前述の透過係数の関係式から、決定された透過係数と、圧力印加部３００により印加される圧力とをパラメータとして、ガス透過膜２２０のフィルムの厚さ及び透過面積を算出することができる。このようにして、本発明者は、ガス透過膜２２０の最適化を図り、アノード３０で生成された生成ガスを燃料貯蔵部の内部に停滞させることなく、全ての生成ガスを燃料貯蔵部の外部に排出することを実現した。
【００２３】
−本発明の実施形態−
次に、本発明の基本骨子を踏まえた実施形態について、図面を参照して説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る燃料電池の分解斜視図である。
この燃料電池は、発電を行う発電部１００と、発電部１００のアノード３０側に設けられたアノード側筐体２００と、アノード側筐体２００に設けられた燃料貯蔵部２１０に貯蔵されている液体燃料に圧力を印加する圧力印加部３００と、発電部１００のカソード側に設けられたカソード側筐体４００を備えている。
【００２４】
まず、発電部１００の構成について説明する。
図３は、発電部１００の概略構成を示す断面図である。
図３に示すように、発電部１００は、酸素を活物質として還元するカソード１０と、燃料を酸化するアノード３０と、カソード１０とアノード３０との間に設けられた固体電解質層２０を備えている。
【００２５】
アノード３０は、燃料を酸化して電子とプロトンを生成するものであり、固体電解質層２０側からアノード電極層３１、ガス拡散層３２、アノード集電体層３３の順に積層されて形成されている。
【００２６】
カソード１０は、酸素を活物質として還元して発生したイオンとアノード３０で生成された電子及びプロトンから水を生成するものであり、固体電解質層２０側からカソード電極層１３、ガス拡散層１２、カソード集電体層１２の順に積層されて形成されている。
【００２７】
固体電解質層２０は、アノード３０で生成されたプロトンをカソード１０に輸送するための経路であり、電子伝導性を持たないイオン伝導体で形成されている。例えば、ポリパーフルオロスルホン酸系の樹脂を主材料として構成されている。
【００２８】
次に、図２の各構成について説明する。
アノード側筐体２００は、前述したように、発電部１００のアノード３０側に設けられており、その内部にアノード３０に供給する液体燃料を貯蔵する燃料貯蔵部２１０が配設されている。この燃料貯蔵部２１０には、燃料供給口２１１に接続された配管３１０を介して液体燃料が供給されており、この供給された液体燃料を貯蔵する燃料供給管２１２が設けられている。また、圧力印加部３００から供給されるブタンガス、あるいはフロンガス等により、燃料供給管２１２の液体燃料に適度な圧力が印加されている。そして、燃料貯蔵部２１０の側面には、燃料貯蔵部２１０の内部に存在するガスを外部に透過させる非多孔質状のガス透過膜２２０が設けられている。
【００２９】
カソード側筐体４００は、発電部１００のカソード１０側に設けられており、カソード１０に外部から酸素を供給するための酸素供給孔が複数設けられている。
【００３０】
図４は、図２に示した燃料貯蔵部２１０のＩ−Ｉにおける概略断面図である。
図４に示すように、燃料貯蔵部２１０の一方の面には、燃料供給管２１２の液体燃料が直接供給されるようにアノード３０が配設されており、その対向する面にガス透過膜２２０が配設されている。この際、この燃料供給管２１２の液体燃料には圧力印加部３００により圧力が印加されており、ガス透過膜２２０は、非多孔質膜で形成されているため、燃料貯蔵部２１０に圧力が印加されている状況下であっても、液体燃料を燃料貯蔵部２１０の外部に漏洩させることなく、アノード３０で生成された生成ガスを外部に透過させることができる。また、液体燃料としてメタノール水溶液を用いた場合には、図４に示すように、アノード３０で生成された二酸化炭素がガス透過膜２２０を透過して外部に放出される。
【００３１】
次に、ガス透過膜２２０における膜厚及び透過面積の設定方法について説明する。ここで、ガス透過膜２２０の透過面積は、燃料貯蔵部２１０の液体燃料に面する部分の面積である。以下に、このガス透過膜２２０の膜厚及び透過面積の設定方法を分かり易くするために、実際に行った実験データを参照しながら説明する。
【００３２】
まず、燃料電池として以下のものを作成した。
アノード電極層３１に白金−ルテニウム合金担持触媒、カソード電極層１３に白金担持触媒、ガス拡散層１２，３２にカーボンペーパー、カソード集電体層１１及びアノード集電体層に金メッキを施したＳＵＳ、固体電解質層２０にポリパーフルオロスルホン酸系の樹脂、具体的にはデュポン社製の製品名Ｎａｆｉｏｎ１１７を用いて発電部１０を作成した。また、液体燃料として、２０ｖｏｌ％メタノール水溶液を９．０ｃｃ程度、ガス透過膜として、シリコーン膜を用いた。
【００３３】
液体燃料としてメタノール水溶液を用いた場合には、アノード３０で二酸化炭素が生成される。以下に、カソード１０及びアノード３０の反応式を示す。
カソード：Ｏ2 ＋ ４Ｈ+ ＋ ４ｅ- → ２Ｈ2Ｏ
アノード：ＣＨ3ＯＨ ＋ Ｈ2Ｏ → ＣＯ2 ＋ ６Ｈ+ ＋ ６ｅ-
【００３４】
前述したアノード３０における反応式により、メタノール１モルあたり二酸化炭素が１モル、電子が６モル分生成される。この６モル分の電子の電荷量は、ファラデー定数（９．６４８×１０4Ｃ／ｍｏｌ）により５７．９×１０4（Ｃ）であり、１秒間あたり５７．９×１０4（Ａ）の電流値となる。また、０℃、１気圧の標準状態では、気体は１モルあたり２２．４（ｌ）の体積を占める。
【００３５】
以上により、電流値１ｍＡあたりに発生する二酸化炭素の量を求めると、図５Ａに示すように、１秒間あたり３．８６８７４×１０-5（ｃｃ）、１分間あたり２．３２１２４４×１０-3（ｃｃ）の二酸化炭素が発生することになる。
【００３６】
図５Ｂは、単位面積あたりの電流値（ｍＡ／ｃｍ2）と１分間あたりに発生する二酸化炭素の量との関係を示した特性図である。
この図５Ｂは、図５Ａの関係により算出されるものであり、例えば、電流値が１０（ｍＡ／ｃｍ2）では１分間あたり二酸化炭素が２．３２１２４４×１０-2（ｃｍ3）、電流値が５０（ｍＡ／ｃｍ2）では１分間あたり二酸化炭素が０．１１６０６２（ｃｍ3）、電流値が１００（ｍＡ／ｃｍ2）では１分間あたり二酸化炭素が０．２３２１２４（ｃｍ3）発生することになる。
【００３７】
前述した燃料電池において、例えば、電極面積を１０ｃｍ2、電流密度を５０（ｍＡ／ｃｍ2）として通電試験を行った場合、発生する二酸化炭素の量は、図５Ｂより約１．１６（ｃｍ3）発生する。
【００３８】
ここで、図６Ａは、各ガス透過膜材料における二酸化炭素の透過係数及び差圧０．１ＭＰａにおける二酸化炭素の透過量を示した図である。
前述したように、気体の透過係数は、
『透過係数＝透過量（体積）×フィルムの厚さ÷（圧力差×透過面積×時間）』
の関係により求められる。
【００３９】
ガス透過膜２２０としてシリコーン膜を用いた場合には、図６Ａに示すように、シリコーンの透過係数が３２４０×１０-10（ｃｍ3・ｃｍ／ｃｍ2・ｓ・ｃｍＨｇ）であるため、圧力印加部３００による圧力の印加により大気との差圧を０．１Ｍｐａ（約１気圧）とした場合、シリコーン膜を透過する二酸化炭素の量は、１分間あたり１．４５８０７６×１０-2（ｃｍ3・ｃｍ／ｃｍ2）となる。
【００４０】
図６Ｂは、シリコーン膜の膜厚とシリコーン膜を透過する単位面積あたりの二酸化炭素の量との関係を示した特性図である。
この図６Ｂは、図６Ａの関係により算出されるものであり、例えば、膜厚が１０μｍでは１分間あたり二酸化炭素が１．４５８０７６（ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎ）、膜厚が５０μｍでは１分間あたり二酸化炭素が０．２９１６１５（ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎ）、膜厚が１００μｍでは１分間あたり二酸化炭素が０．１４５８０８（ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎ）、膜厚が１５０μｍでは１分間あたり二酸化炭素が０．０９７２０５（ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎ）、膜厚が２００μｍでは１分間あたり二酸化炭素が０．０７２９０４（ｃｍ3／ｃｍ2・ｍｉｎ）透過することになる。
【００４１】
したがって、前述したように、燃料電池において電極面積を１０ｃｍ2、電流密度を５０（ｍＡ／ｃｍ2）として発電を行い、シリコーン膜を介して発生した二酸化炭素（約１．１６（ｃｍ3））を全て外部に透過させるためには、圧力印加部３００により印加する圧力を０．１Ｍｐａ（約１気圧）とすると、例えば、シリコーン膜の膜厚を５０μｍとした場合には、シリコーン膜の透過面積を４．０ｃｍ2以上に設定すればよいことになる。また、例えば、シリコーン膜の膜厚を１００μｍとした場合には、シリコーン膜の透過面積を８．０ｃｍ2以上に設定すればよい。
【００４２】
次に、圧力印加部３００により燃料貯蔵部２１０に印加する圧力と、発電効率との関係について説明する。
図７は、本発明の実施形態に係る燃料電池において、圧力印加部３００により印加する圧力と発電効率との関係を示した特性図である。
【００４３】
図７に示す７００は、燃料電池に供給される電流値である。本実験では、０ｍＡ、１００ｍＡ、２００ｍＡ、…、６００ｍＡとステップ上に電流値を大きくし、これを１サイクルとして燃料電池に１０分単位で供給している。ここで、図５Ｂに示したように、燃料電池に供給する電流値を大きくすればするほど、アノード３０で生成される生成ガスの量も比例して大きくなる。
【００４４】
図７に示す７０１は、圧力印加部３００により圧力を０．１Ｍｐａ（約１気圧）印加した場合の電圧特性であり、図７に示す７０２は、圧力印加部３００による圧力の印加を行わなかった場合の電圧特性である。
【００４５】
燃料電池に供給する電流値が小さいとき（１００ｍＡ等）には、圧力を印加した場合の電圧特性７０１と圧力を印加しない場合の電圧特性７０２との差はあまり生じないが、燃料電池に供給する電流値が大きくなると（６００ｍＡ等）、圧力を印加した場合の電圧特性７０１に対して、圧力を印加しない場合の電圧特性７０２の電圧降下が顕著になってくる。これは、前述したように、供給する電流値が大きくなるにしたがってアノード３０で生成される生成ガスが大きくなり、また、圧力印加部３００により圧力が印加されていないためにガス透過膜２２０を透過する生成ガスの量も少なく、ガス透過膜２２０から排出されなかった生成ガスが燃料貯蔵部２１０に停滞し、アノード３０に対する燃料の供給が効率的に行われなくなってしまうためであると考えられる。
【００４６】
このように、燃料貯蔵部２１０に対して圧力を印加することにより、ガス透過膜２２０への燃料の溶解拡散が促進され、ガス透過膜２２０による生成ガスの排出を効率よく行えることが実証できた。
【００４７】
本発明の実施形態においては、ガス透過膜２２０の材料としてシリコーン膜を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、細孔が存在しない均一でかつ均質な非多孔質のものであれば適応可能であり、例えば、ポリイミドやポリ（１−（トリメチルシリル）−１−プロピン等を主材料とするものを適用することも可能である。
【００４８】
また、本発明の実施形態においては、アノード３０で生成された生成ガスを燃料貯蔵部２１０の外部に排出させる非多孔質膜として、ガス透過膜２２０を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、例えば、繊維状に形成されていてもよい。
【００４９】
本発明の実施形態によれば、燃料貯蔵部２１０に、シリコーンまたはポリイミド等を主材料とする非多孔質のガス透過膜２２０を設けるようにしたので、圧力印加部３００から燃料貯蔵部２１０内の燃料に対して圧力を印加して常にアノードを燃料で浸しておくことができるとともに、アノード３０で生成された生成ガスを燃料貯蔵部２１０の外部に排出し、かつ燃料貯蔵部２１０内の燃料の外部への漏洩を防止することができる。これにより、効率的な燃料電池の稼動を実現することが可能となる。
【００５０】
また、ガス透過膜２２０の厚さ及び透過面積を、アノード３０で生成される生成ガスに対する透過係数と、圧力印加部３００により印加される圧力等をパラメータとして設定するようにしたので、アノード３０で生成された生成ガスの排出を最適に行うことが可能となる。
【００５１】
また、ガス透過膜２２０を、燃料貯蔵部２１０のカソード３０に接する面と対向する面の全体にわたって配設するようにしたので、ガス透過膜２２０の透過面積を大きくすることができる。
【００５２】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００５３】
（付記１）
酸素を還元するカソードと、燃料を酸化するアノードと、前記カソードと前記アノードとの間に設けられた電解質層とを含んで構成される発電部と、
前記燃料を貯蔵する燃料貯蔵部と、
前記燃料貯蔵部に貯蔵されている燃料に対して圧力を印加する圧力印加部と
を有し、
前記燃料貯蔵部には、非多孔質状であり、前記圧力印加部により圧力が印加された状態で前記アノードで生成された生成ガスのみを透過する非多孔質膜が設けられていることを特徴とする燃料電池。
【００５４】
（付記２）
前記非多孔質膜は、シリコーンまたはポリイミドを主材料とするものからなることを特徴とする付記１に記載の燃料電池。
【００５５】
（付記３）
前記非多孔質膜における厚さ及び前記燃料と接する面の表面積は、少なくとも、前記生成ガスに対する当該非多孔質膜の透過係数と、前記圧力印加部により印加される圧力とをパラメータとして設定されていることを特徴とする付記１又は２に記載の燃料電池。
【００５６】
（付記４）
前記燃料貯蔵部が前記アノードと接して配設されており、
前記非多孔質膜は、前記燃料貯蔵部の前記アノードに接する面と対向する面に配置されていることを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池。
【００５７】
（付記５）
前記燃料貯蔵部に貯蔵されている燃料が液体燃料であることを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池。
【００５８】
（付記６）
前記液体燃料がメタノール水溶液であることを特徴とする付記５に記載の燃料電池。
【００５９】
（付記７）
前記非多孔質膜は、繊維状に形成されていることを特徴とする付記１〜６のいずれか１項に記載の燃料電池。
【００６０】
（付記８）
前記生成ガスは、二酸化炭素を含むガスであることを特徴とする付記１〜７のいずれか１項に記載の燃料電池。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の基本骨子を説明するための燃料電池の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る燃料電池の分解斜視図である。
【図３】発電部の概略構成を示す断面図である。
【図４】図２に示した燃料貯蔵部のＩ−Ｉにおける概略断面図である。
【図５Ａ】単位面積あたりの電流値において、発生する二酸化炭素の量を示した図である。
【図５Ｂ】単位面積あたりの電流値と１分間あたりに発生する二酸化炭素の量との関係を示した特性図である。
【図６Ａ】各ガス透過膜材料における二酸化炭素の透過係数及び差圧０．１ＭＰａにおける二酸化炭素の透過量を示した図である。
【図６Ｂ】シリコーン膜の膜厚とシリコーン膜を透過する単位面積あたりの二酸化炭素の量との関係を示した特性図である。
【図７】本発明の実施形態に係る燃料電池において、圧力印加部３００により印加する圧力と発電効率との関係を示した特性図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  カソード
１１  カソード集電体層
１２  ガス拡散層
１３  カソード電極層
２０  固体電解質層
３０  アノード
３１  アノード電極層
３２  ガス拡散層
３３  アノード集電体層
１００  発電部（ＭＥＡ）
２００  アノード側筐体
２１０  燃料貯蔵部
２１１  燃料供給口
２１２  燃料供給管
２２０  ガス透過膜
３００  圧力印加部
３１０  配管
４００  カソード側筐体
４１０  酸素供給孔
【図１】
2006059647.tif 000003
【図２】
2006059647.tif 000004
【図３】
2006059647.tif 000005
【図４】
2006059647.tif 000006
【図５Ａ】
2006059647.tif 000007
【図５Ｂ】
2006059647.tif 000008
【図６Ａ】
2006059647.tif 000009
【図６Ｂ】
2006059647.tif 000010
【図７】
2006059647.tif 000011