(57)【要約】【課題】  燃料ガスの漏洩の抑制と二酸化炭素ガスの高排出能力を両立し、安定性の高い発電が可能な燃料電池を提供する。【解決手段】  燃料ガスと酸素ガスにより発電を行う発電部２０と、酸素ガスを空気極２１に供給する空気供給部３０と、発電部２０の燃料極２３側に接して設けられ、メタノール水溶液を気化してメタノールガスを燃料極２３に供給する燃料供給部４０と、燃料供給部４０の両側に設けられ、燃料極２３で生成された二酸化炭素ガスを燃料電池１０の外部に排出する生成ガス排出部５０等から構成される。生成ガス排出部５０は、燃料ガス拡散層４４の側縁に接続する生成ガス拡散層５１と、生成ガス拡散層５１に対向して設けられたガス分離膜５２と、ガス分離膜５２の表面を露出させると共に燃料極側筐体４１の側面４１ｂに開口して形成された生成ガス排出孔５３から構成される。ガス分離膜５２はメタノールガスに対して選択的に二酸化炭素ガスを透過する。【選択図】  図３
2006134808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化剤ガスが供給される酸化剤極と、
燃料ガスが供給される燃料極と、
前記酸化剤極と燃料極とに狭持された固体電解質層と、からなる発電部と；
前記燃料ガスを燃料極の表面に拡散させる第１のガス拡散層と、からなる燃料ガス供給部と；
前記発電部の発電反応により燃料極で生成される生成ガスを排出する生成ガス排出部と；を備え、
前記生成ガス排出部は、
前記第１のガス拡散層の側縁に接続する第２のガス拡散層と、
前記第２のガス拡散層に対向する第１の面と、該第１の面とは反対側に、当該燃料電池の外部に露出する第２の面を有する分離膜からなり、
前記分離膜が、燃料ガスに対して生成ガスを選択的に透過することを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記第２のガス拡散層は、第１のガス拡散層と略同一面に配置され、前記分離膜は第２のガス拡散層の略全面に亘って配設されてなることを特徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
前記分離膜は、ゴム状またはガラス状ポリマーからなることを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池。
【請求項４】
前記分離膜は、燃料ガスに対する生成ガスの分離係数が４以上であることを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一項記載の燃料電池。
【請求項５】
酸化剤ガスが供給される酸化剤極と、燃料ガスが供給される燃料極と、該酸化剤極と燃料極とに狭持された固体電解質層と、からなる発電部と、
前記燃料ガスを燃料極の表面に拡散させる第１のガス拡散層と、からなる燃料ガス供給部とを有する複数の燃料電池セルと； 
液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵部と；
前記発電部の発電反応により燃料極で生成される生成ガスを排出する生成ガス排出部と；を備え、
前記複数の燃料電池セルは、液体燃料貯蔵部の少なくとも一面に第１の方向に沿って配設され、
前記生成ガス排出部は、
各々の燃料電池セルの前記第１の方向と直交する第２の方向の少なくとも一側部に配置され、
前記第１のガス拡散層の側縁に接続する第２のガス拡散層と、
前記第２のガス拡散層に対向する第１の面と、該第１の面とは反対側に、当該燃料電池の外部に露出する第２の面を有する分離膜からなり、
前記分離膜が、燃料ガスに対して生成ガスを選択的に透過することを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池に関し、特に小型でプロトン伝導性の固体電解質層を備える燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、携帯端末機器、特に携帯電話機は、通信機能のみならず動画撮影機やゲーム機としての機能を備えるようになっている。このような多機能化や、これに伴う高性能化により、携帯電話機の消費電力がますます増大し、使用時間も長時間化している。このような状況の下、携帯電話機に電力を供給する電池の高容量化が求められている。
【０００３】
現在、携帯電話機の電池には、リチウムイオン二次電池が搭載されている。リチウムイオン二次電池は、材料および構造面からの高容量化がほぼ限界に近づきつつある。
【０００４】
これに対して、高容量電源として、ダイレクトメタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）に注目が集まっている。ＤＭＦＣは、同体積のリチウムイオン電池と比較して理論的に数倍の容量を有する。ＤＭＦＣは、電解質に高分子固体電解質を用い、メタノールなどの有機燃料を直接電極上に供給して発電を行う。ＤＭＦＣは、有機燃料を水素に改質する改質器を使用しないので小型化および軽量化が容易なため、携帯端末機器の電源として適している。
【０００５】
ＤＭＦＣでは、液体燃料貯蔵部から燃料極の触媒層にメタノールと水を液体（メタノール水溶液）の状態で供給することにより、触媒上でプロトン（Ｈ+）、電子（ｅ−）、および二酸化炭素が生成され（反応式：ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋６Ｈ+＋６ｅ−）、プロトンは高分子固体電解質膜中を透過して酸化剤極の触媒層で酸素と化合して水を生成する。この際、燃料極、酸化剤極を外部回路に接続することで、発生した電子により電力が取り出せる。生成した水は空気極から系外へ放出される。一方、燃料極で発生した二酸化炭素は、液体燃料を直接セルに供給する場合には燃料液相中を拡散し、ガスのみを透過するガス透過膜を介して燃料電池の系外へ排出される。
【０００６】
ところで、メタノール水溶液を直接燃料極に供給するいわゆる液体供給型ＤＭＦＣでは、燃料極でメタノールが発電により消費されると、液体燃料貯蔵部のメタノール濃度が次第に低下する。メタノール濃度が一定の濃度以下になると発電が停止してしまい、メタノール水溶液に含まれるメタノールは使い切れない。
【０００７】
この問題を解決するために、メタノール水溶液を気化させて燃料極の触媒層にメタノールを気体の状態で供給する、いわゆる気化供給型ＤＭＦＣが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。気化供給型ＤＭＦＣでは、液体燃料貯蔵部のメタノール濃度が低下してもメタノールは蒸発するので発電が可能となり、液体燃料中のメタノールを使い切れるという利点がある。すなわち、同体積の液体燃料を用いた場合は気化供給型ＤＭＦＣの方が高容量の燃料電池が得られることになる。
【０００８】
ところで、気化供給型ＤＭＦＣでは、燃料極で生成された二酸化炭素ガスが燃料極側の内圧を増加させるので、メタノールガスと混合した二酸化炭素ガスを選択的に外部に排出する必要がある。
【０００９】
図１（Ａ）は上記特許文献１の燃料電池の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図である。図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、上記特許文献１の燃料電池は、燃料保持層１０１によりメタノール水溶液が気化し、生じたメタノールガスが固体電解質層１０２に接する燃料極１０３に供給される。燃料極１０３の触媒層では上述した反応が進み、反応により生じた電子は燃料極１０３に接する端子１０４から取り出される。端子１０４にはガス放出口１０５と、液体とガスとを分離する液体・ガス分離膜１０６が設けられている。液体・ガス分離により燃料極１０３で生成された二酸化炭素ガスを外部に排出する。
【特許文献１】特開２００２−２８９２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、液体・ガス分離膜１０６が二酸化炭素ガスを透過することが開示されているが、液体・ガス分離膜１０６のメタノールガス遮断性については開示されていない。液体・ガス分離膜１０６がメタノールガスを遮断しない場合はメタノールガスが外部に漏洩してしまい、供給したメタノール量に対する発電電力量が減少するという問題が生ずる。またメタノールガスは可燃性であるので外部に過度に漏洩すると、引火や爆発等の火災が発生するおそれがある。
【００１１】
また、上述した反応により二酸化炭素ガスは燃料極１０３の全体で発生する。しかしながら、特許文献１では燃料極１０３の一部の小領域にしかガス放出口１０５が設けられていない。このような場合、排出しきれない二酸化炭素ガスにより燃料電池の内圧が高まり、燃料ガスの蒸発が抑制され、あるいは蒸発が停止するおそれがある。その結果、発電量の低下さらには発電の停止のおそれがある。また、燃料極１０３からガス放出口１０５までの二酸化炭素ガスの排出経路は、二酸化炭素ガスの透過量および透過速度が確保されない場合も同様の問題が生ずる。
【００１２】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、燃料ガスの漏洩の抑制と二酸化炭素ガスの高排出能力を両立し、安定性の高い発電動作が可能な燃料電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一観点によれば、酸化剤ガスが供給される酸化剤極と、燃料ガスが供給される燃料極と、前記酸化剤極と燃料極とに狭持された固体電解質層と、からなる発電部と；前記燃料ガスを燃料極の表面に拡散させる第１のガス拡散層と、からなる燃料ガス供給部と；前記発電部の発電反応により燃料極で生成される生成ガスを排出する生成ガス排出部と；を備え、前記生成ガス排出部は、前記第１のガス拡散層の側縁に接続する第２のガス拡散層と、前記第２のガス拡散層に対向する第１の面と、該第１の面とは反対側に、当該燃料電池の外部に露出する第２の面を有する分離膜からなり、前記分離膜が、燃料ガスに対して生成ガスを選択的に透過する燃料電池が提供される。
【００１４】
本発明によれば、燃料ガスを燃料極に導入して発電を行う燃料電池において、燃料極側で生成された生成ガスを第１の拡散層を介して燃料電池の側部に第２の拡散層により拡散させ、燃料ガス、水蒸気、および生成ガスからなる混合ガスから生成ガスを選択的に透過するガス分離膜を第２のガス拡散層に対向して設けてある。ガス分離膜は、生成ガスを選択的に透過するので、燃料ガスの漏洩を抑制すると共に、生成ガスの発生による燃料極側の内圧の増加を防止できる。その結果、安定性の高い発電動作が可能となる。また燃料ガスの外部への漏洩を抑制して、安全性の高い燃料電池が実現できる。
【００１５】
また、本発明によれば、第２のガス拡散層は、第１のガス拡散層の側縁に接するように設けられ、かつ、分離膜が第２のガス拡散層に対向して配置されているので、分離膜は混合ガスに接触する面積を広く確保できる。したがって、分離膜の生成ガスの透過速度を向上でき、生成ガスの排出能力を向上できる。その結果、燃料極側の内圧の増加をいっそう防止して安定性の高い発電が可能な燃料電池が実現できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、燃料ガスの漏洩を抑制すると共に二酸化炭素ガスの排出能力を高め、安定性の高い発電動作が可能な燃料電池を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を参照しつつ本発明の燃料電池の実施の形態を具体的に説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態の第１例に係る燃料電池の平面図である。図２を参照するに、第１例に係る燃料電池１０は、筐体１１と、筐体１１の内部に発電部２０と、空気供給部３０と、燃料供給部４０とからなる積層体と、発電部２０の発電反応により生成された二酸化炭素ガスを燃料電池１０の側面から外部に排出させる生成ガス排出部５０等から構成される。液体燃料として、メタノール、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）、エタノール、エチレングリコール等を用いることができるが、以下の実施の形態ではメタノールと水との混合溶液あるいは１００％濃度のメタノール（以下「メタノール水溶液」と略称する。）を例に説明する。
【００１９】
図３は、図２に示す燃料電池のＡ−Ａ線断面図である。図３を参照するに、燃料電池１０は、発電部２０の空気極２１側には酸素ガスを空気極２１に供給する空気供給部３０が設けられ、発電部２０の燃料極２３側には液体燃料を気化してメタノールガス等の燃料ガスを燃料極２３に供給する燃料供給部４０が設けられている。さらに、発電部２０の燃料極２３側で燃料供給部４０の両側の筐体内に生成ガス排出部５０が設けられている。
【００２０】
発電部２０は、空気極２１と、固体電解質層２２と、燃料極２３とがこの順に積層され、さらに空気極２１、燃料極２３にはそれぞれの外側に空気極集電体２４ａ、燃料極集電体２４ｂが設けられている。
【００２１】
空気極２１は、薄膜のため図示を省略したが、例えば、多孔質体のカーボンペーパと、カーボンペーパ上にＰｔ（白金）の微粒子からなる触媒層から構成され、触媒層が固体電解質層２２に接するように配置される。
【００２２】
空気極集電体２４ａは、Ｎｉ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等の導電性を有し、耐蝕性の高い金属材料から構成される。また、その構造は、空気あるいは酸素ガスを空気極２１に導入できるように、金属メッシュ、エキスパンドメタル、金属不織布、三次元網目構造の発泡金属等からなる。また、空気極集電体２４ａは、その表面に、高導電性でかつ高耐蝕性の金属膜、たとえば、Ａｕ膜を形成することが好ましい。このような金属膜を設けることで、空気極集電体２４ａの耐蝕性の向上および空気極２１との接触抵抗の低減化を図ることができる。空気極集電体２４ａは、空気極２１のカーボンペーパに接するように配置される。
【００２３】
固体電解質層２２は、プロトン伝導性の高分子固体電解質層、例えばスルホン基、リン酸基等の強酸基や、カルボキシル基等の弱酸基など極性基を有する材料から構成される。固体電解質層２２は、例えば、ナフィオン（登録商標）ＮＦ１１７（デュポン社製商品名）を用いることができる。
【００２４】
燃料極２３は、薄膜のため図示を省略したが、例えば、多孔質体のカーボンペーパと、カーボンペーパ上にＰｔ（白金）−Ｒｕ（ルテニウム）の合金の微粒子からなる触媒層から構成され、触媒層が固体電解質層２２に接するように配置される。
【００２５】
燃料極集電体２４ｂは、空気極集電体２４ａと同様に、Ｎｉ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等の導電性を有し、耐蝕性の高い金属材料から構成される。また、その構造は、燃料極２３にメタノールガスおよび水蒸気を導入できるように、金属メッシュ、エキスパンドメタル、金属不織布、三次元網目構造の発泡金属等からなる。また、燃料極集電体２４ｂは、空気極集電体２４ａと同様に、その表面に、高導電性でかつ高耐蝕性の金属膜、たとえば、Ａｕ膜を形成することが好ましい。
【００２６】
燃料極２３の触媒層では、ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋６Ｈ+＋６ｅ−（反応式１）の酸化反応が進み、メタノールガスと水蒸気が消費され、二酸化炭素ガス、プロトン（Ｈ+）、および電子が生成される。プロトンは固体電解質層２２を伝導し空気極に達する。電子は、燃料電池の出力電力として負荷が接続された外部回路（不図示）を通じて空気極２１に達する。二酸化炭素ガスは後述する生成ガス排出部５０により外部に排出される。空気極２１の触媒層では、３／２Ｏ2＋６Ｈ+＋６ｅ−→３Ｈ2Ｏ（反応式２）の還元反応が進み、プロトン、電子、および酸素ガスが消費され水蒸気が生成される。水蒸気は、空気極ガス拡散層３２および酸素供給口３１ａを通じて外部に排出される。
【００２７】
空気供給部３０は、空気極側筐体３１と、空気極側筐体３１の酸素供給口３１ａから導入した酸素を拡散させ、空気極に酸素を導入する空気極ガス拡散層３２とから構成される。
【００２８】
空気極側筐体３１は樹脂材料から構成され、樹脂材料としては特に限定されないが、メタノール等のアルコール耐性の点で、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂を用いることが好ましい。
【００２９】
また、空気極側筐体３１には、厚さ方向に貫通する酸素供給口３１ａが多数設けられ、空気極ガス拡散層３２の全体に均一に酸素が導入されるように設けられることが好ましい。
【００３０】
空気極ガス拡散層３２は多孔質材料から構成され、多孔質材料であれば特に制限されないが、例えば、好適な多孔質体としては、セラミックス多孔質体、カーボンペーパ、カーボン繊維不織布、フッ素樹脂多孔質体、ポリプロピレン多孔質体等の多孔質体が挙げられる。
【００３１】
空気供給部３０では、空気極側筐体３１の酸素供給口３１ａから空気中の酸素ガスが導入され、酸素ガスは空気極ガス拡散層３２の細孔中を通じて拡散し空気極２１の表面に一様に導入される。なお、空気極ガス拡散層３２は、空気極の表面、例えばカーボンペーパにより十分に酸素が拡散される場合は設けなくてもよい。
【００３２】
燃料供給部４０は、燃料極側筐体４１と、メタノール水溶液が例えば燃料タンク（不図示）から供給される燃料貯蔵部４２と、メタノール水溶液を気化させてメタノールガスと水蒸気に変換する燃料気化膜４３と、燃料気化膜４３の燃料極２３側に、メタノールガスと水蒸気を拡散させ燃料極２３に導入する燃料ガス拡散層４４から構成される。
【００３３】
燃料極側筐体４１は樹脂材料から構成され、樹脂材料としては特に限定されないが、空気極側筐体３１と同様に、メタノール等のアルコール耐性の点で、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂を用いることが好ましい。
【００３４】
燃料貯蔵部４２は、メタノール水溶液を貯蔵すると共に燃料気化膜４３にメタノール水溶液を導入する。燃料貯蔵部４２は、図３に示すように、燃料気化膜４３と対向するように設けられ、燃料気化膜４３の全体に液体燃料が直接接触するようする。なお、燃料気化膜４３中のメタノール水溶液の拡散の程度に応じて、燃料気化膜４３の一部に接触するように燃料貯蔵部４２を設けてもよい。
【００３５】
燃料気化膜４３は、メタノール等のアルコール耐性を有する高分子等からなる非多孔質材料、あるいは多孔質材料からなる。燃料気化膜４３は、非多孔質材料としてはシリコーンゴム等が好ましく、多孔質材料としてはフッ素樹脂製の多孔質材料が好ましい。燃料気化膜４３が非多孔質材料の場合、メタノール水溶液が気相となってその材料中を透過する。また、燃料気化膜４３が多孔質材料の場合、その細孔を通過したメタノール水溶液が燃料ガス拡散層４４側の表面でメタノールガスおよび水蒸気に気化される。
【００３６】
燃料ガス拡散層４４は、メタノール等のアルコール耐性を有する多孔質材料から構成される。燃料ガス拡散層４４に好適な多孔質材料としては、セラミックス、カーボンペーパ、カーボン繊維不織布、フッ素樹脂、ポリプロピレン等の多孔質材料が挙げられる。
【００３７】
また、燃料ガス拡散層４４の空孔率は、３０％〜９５％の範囲に設定されることが好ましく、４０％〜９０％の範囲に設定されることがより好ましい。空孔率が９５％を超えると生成ガス拡散層５１の機械的強度が低下する。
【００３８】
燃料ガス拡散層４４の厚さは、特に制限はないが、１ｍｍ以下であることが好ましい。燃料ガス拡散層４４が１ｍｍよりも厚いと燃料電池全体の厚さが過度に大きくなる。
【００３９】
燃料供給部４０は、燃料貯蔵部４２に供給されたメタノール水溶液を燃料気化膜４３に導入し、燃料気化膜４３は、細孔中を毛管現象によりメタノール水溶液を透過させると共に、燃料気化膜４３の燃料ガス拡散層４４側で自然蒸発によりメタノール水溶液をメタノールガスおよび水蒸気に変換し、燃料ガス拡散層４４にメタノールガスおよび水蒸気を導入する。燃料ガス拡散層４４では、その細孔中をメタノールガスおよび水蒸気を拡散させて燃料極に導入し、上述した反応式１の反応に使用される。
【００４０】
生成ガス排出部５０は、図２および図３に示すように燃料供給部４０の両側に設けられている。生成ガス排出部５０を以下に詳細に説明する。
【００４１】
図４は、第１の実施の形態の第１例に係る燃料電池の要部断面図である。図４を参照するに、生成ガス排出部５０は、燃料ガス拡散層４４の側縁に接するように設けられた生成ガス拡散層５１と、生成ガス拡散層５１に対向して接するように設けられたガス分離膜５２と、ガス分離膜５２の表面を露出すると共に燃料極側筐体４１の側面４１ｂに開口して形成された生成ガス排出孔５３から構成される。
【００４２】
生成ガス拡散層５１はメタノール等のアルコール耐性を有する多孔質材料から構成される。生成ガス拡散層５１に好適な多孔質材料としては、多孔質セラミックス、カーボンペーパ、カーボン繊維不織布、多孔質フッ素樹脂や多孔質ポリプロピレン等の多孔質樹脂等の材料が挙げられ、カーボンペーパ、カーボン繊維不織布、多孔質樹脂が特に好ましい。生成ガス拡散層５１は、反応により燃料極２３で生成された二酸化炭素ガスや、メタノールガス、水蒸気（以下、これらのガスを総称して「混合ガス」という。）をガス分離膜５２側に拡散させる。
【００４３】
また、生成ガス拡散層５１はその厚さを２００μｍ〜１ｍｍの範囲に設定することが好ましい。生成ガス拡散層５１が２００μｍよりも薄いと、二酸化炭素ガスの透過速度が低下してしまい、１ｍｍよりも厚いと燃料電池全体の厚さが過度に大きくなる。
【００４４】
生成ガス拡散層５１は、燃料極２３で生成された二酸化炭素ガスを円滑に透過・拡散させる観点から、空孔率が大きい程好ましく、空孔率が３０％〜９５％の範囲に設定されることが好ましく、３０％〜９０％の範囲に設定されることがより好ましい。空孔率が９５％を超えると、生成ガス拡散層５１の機械的強度が低下する。
【００４５】
生成ガス拡散層５１は、筐体と共に燃料電池１０の機械的強度を確保する観点からは、機械的強度が高い方が好ましく、例えば、アルミナ多孔質膜等のセラミックス多孔質体や発泡金属を用いることができる。
【００４６】
ガス分離膜５２は、生成ガス拡散層５１の表面５１ａに対向すると共に接して設けられる。このような配置にすることで、ガス分離膜５２が生成ガス拡散層５１を拡散してくる混合ガスに接触する面積を増加させることができる。その結果、二酸化炭素ガスの単位時間当たりの透過量（いわゆる透過速度）を増加させることができる。もちろん、ガス分離膜５２を生成ガス拡散層５１の側端面５１ｂに接するようにしてもよいが、混合ガスに接触する面積が減少する。例えば、生成ガス拡散層５１の厚さが０．３ｍｍで、生成ガス拡散層の側端面５１ｂに接するようにガス分離膜５２を設けた場合に対して、生成ガス拡散層の表面５１ａに対向して長さ６ｍｍのガス分離膜５２を設け、図３に示すＹ方向の長さを同様に設定する。混合ガスに接触するガス分離膜の面積の比は、６ｍｍ／０．３ｍｍ＝２０となり、成ガス拡散層の表面５１ａに対向してガス分離膜５２を設けた場合が２０倍のガス分離膜面積を確保できる。
【００４７】
また、ガス分離膜５２は、生成ガス拡散層５１に対向する面積が大きければ大きいほど好ましく、生成ガス拡散層５１のほぼ全面を覆うように設けてもよい。すなわち、ガス分離膜５２の形状を、図２に示す燃料供給部４０のＹ方向の長さと筐体部分の制限をほぼ同様のＹ方向の長さに設定し、図３に示す生成ガス拡散層５１のＸ方向の長さと筐体部分の制限を除き同様のＸ方向の長さに設定する。このように設定することで、ガス分離膜５２の二酸化炭素ガスの透過速度を一層増加させることができる。
【００４８】
ガス分離膜５２は、燃料極側筐体４１により生成ガス拡散層５１側に押圧して固定されている。なお、ガス分離膜５２の固定手法はこれに制限されず、生成ガス拡散層５１とガス分離膜５２との間に、ガス分離膜５２を生成ガス拡散層５１に固定する接着層を設けてもよい。ただし、この場合、生成ガス拡散層５１から混合ガスが生成ガス排出孔５３側に漏洩しないようにすべきである。また、ガス分離膜５２は生成ガス拡散層５１と離隔するように設けてもよい。
【００４９】
ガス分離膜５２は、混合ガスから二酸化炭素ガスを選択的に透過させる材料から構成される。すなわち、ガス分離膜５２は生成ガス拡散層５１から拡散してきた混合ガスから、二酸化炭素ガスを選択的に透過させて外部に放出する機能を有する。ガス分離膜５２は、混合ガスから二酸化炭素ガスを選択的に透過させる点で、ゴム状またはガラス状ポリマーからなることが好ましく、例えば、シリコーンゴム、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリサルホン、ポリアミド等が挙げられる。
【００５０】
ガス分離膜５２は、メタノールガスに対する二酸化炭素ガスの分離係数が４以上の材料を用いることが好ましい。この分離係数が４以上あれば十分な分離効果を得ることができる。また、この分離係数は高いほど好ましいが、１００以下であることが好ましい。分離係数を１００以下としたのは、現在のところ分離係数が１００を超える材料は見出されていないからである。ここで、分離係数は、メタノールガスに対する二酸化炭素ガスの透過速度の比であり、具体的には、ガス分離膜５２の一方の面に二酸化炭素とメタノールの混合液、あるいはそれらの混合ガスを接触させて圧力を印加し、ガス分離膜の他方の面に透過してくる成分組成を測定し、算出したものである。分離係数はこのような一般的手法により求める。
【００５１】
分離係数の観点からは、例えば、ポリイミドフィルムは本願発明者の検討によれば分離係数が４でありガス分離膜５２として好適である。
【００５２】
生成ガス排出孔５３は、ガス分離膜５２の表面から燃料電池１０の側面、すなわち燃料極側筐体４１の側面４１ｂに達しており、ガス分離膜５２を透過した二酸化炭素ガスを外部に排出する。
【００５３】
図５は、第１例の生成ガス排出部の第１変形例の要部拡大図である。図５を参照するに、ガス分離膜５２ａはそれ自体が厚さ方向に凹凸を有するように設けられて以外は、第１例の生成ガス排出部と同様に構成される。ガス分離膜５２ａのメタノールガスに対する二酸化炭素ガスの分離係数を維持しながら、ガス分離膜５２ａの実質的な面積を増して二酸化炭素ガスの透過速度を高めることができる。ガス分離膜５２ａの凹凸は、特に制限はなく、例えばガス分離膜５２ａの厚さ方向に円形や矩形の窪みを設けてもよく、ガス分離膜５２ａをひだ状に折りこんだ状態（いわゆる蛇腹状）でもよい。他方、このようにガス分離膜５２ａを設けることにより、二酸化炭素ガスの透過速度を維持しながらガス分離膜５２ａを小型化でき、その結果、燃料電池１０を小型化できる。
【００５４】
図６は、第１例の生成ガス排出部の第２変形例の要部拡大図である。図６を参照するに、生成ガス排出部５０のガス分離膜５２の外側にさらに多孔質膜５５を設けた以外は、第１例の生成ガス排出部と同様に構成される。多孔質膜５５は、例えば厚さが３００μｍであり、生成ガス拡散層５１と同様の材料を用いることができる。多孔質膜５５は、ガス分離膜５２の支持体として機能する。また、多孔質膜５５は、外部から生成ガス排出孔５３を介して侵入する異物や有機ガス等によりガス分離膜５２の表面が汚染されることを防止する。なお、生成ガス排出孔５３を多孔質膜５５で充填してもよい。
【００５５】
図７は、第１例の生成ガス排出部の第３変形例の要部拡大図である。図７を参照するに、生成ガス排出部５０の生成ガス排出孔５３ａを燃料極側筐体４１の表面４１ａに設けた以外は第１例の生成ガス排出部と同様に構成される。燃料極側筐体４１の側面４１ｂよりも燃料極側筐体４１の表面４１ａの方が面積を確保し易いため、生成ガス排出孔５３ａをこのように設けることで、図４に示す第１例と比較して生成ガス排出孔５３ａの開口面積を広くとることができる。
【００５６】
図８は、第１例の生成ガス排出部の第４変形例の要部拡大図である。図８を参照するに、燃料ガス拡散層４４ａをガス分離膜５２に接するように設け、生成ガス拡散層を省略した以外は、第１例の生成ガス排出部と同様に構成される。燃料ガス拡散層４４ａは、図２に示す燃料ガス拡散層４４と同様の材料からなり、ガス分離膜５２に接するように燃料電池の側方向に延在するように設けられる。燃料ガス拡散層４４ａは、メタノールガスを燃料極２３に供給すると共に生成された二酸化炭素ガスを拡散させる。二酸化炭素ガスは燃料ガス拡散層４４ａに接するガス分離膜５２から生成ガス排出孔５３を通じて外部に排出される。このように生成ガス拡散層を燃料ガス拡散層４４ａと一体化することにより、混合ガスの拡散が円滑となると共に、燃料電池の構造が単純化され燃料電池の組立が容易となる。
【００５７】
本実施の形態によれば、燃料ガスを燃料極に導入して発電を行う燃料電池において、燃料極２３側で生成された二酸化炭素ガスを燃料電池１０の側方向に生成ガス拡散層５１により拡散させ、メタノールガス、水蒸気、および二酸化炭素ガスからなる混合ガスから二酸化炭素ガスを選択的に透過するガス分離膜５２を生成ガス拡散層５１に対向して設ける。ガス分離膜５２は、二酸化炭素ガスを選択的に透過するので、メタノールガスの漏洩を抑制すると共に、二酸化炭素ガスの発生による燃料極２３側の内圧の増加を防止できる。その結果、安定性の高い発電動作が可能となる。また、ガス分離膜５２は、上記混合ガスから二酸化炭素ガスを選択的に透過させるので、メタノールガスの外部への漏洩を抑制して、安全性の高い燃料電池が実現できる。
【００５８】
また、本実施の形態によれば、生成ガス拡散層５１は、燃料ガス拡散層４４の側縁に接するように設けられ、かつ、ガス分離膜５２を生成ガス拡散層５１に対向して配置されているので、ガス分離膜５２は、混合ガスに接触する面積を広く確保できる。したがって、ガス分離膜５２の二酸化炭素ガスの透過速度を向上でき、二酸化炭素ガスの排出能力を向上できる。その結果、燃料極２３側の内圧の増加をいっそう防止して安定性の高い発電が可能な燃料電池が実現できる。
【００５９】
また、二酸化炭素ガスを誘導する生成ガス拡散層５１を燃料ガス拡散層４４に接するように、あるいは生成ガス拡散層５１を燃料ガス拡散層４４と一体化したので、二酸化炭素ガスの発生領域である燃料極２３に接する燃料ガス拡散層４４から二酸化炭素ガスを排出するガス分離膜５２までの排出経路が形成される。この排出経路は、混合ガスが透過する断面積が広いので、二酸化炭素ガスの高透過速度を確保できる。したがって、排出経路の二酸化炭素の透過速度の点でも二酸化炭素ガスの排出能力を向上できる。
【００６０】
なお、第１の実施の形態では、生成ガス排出部５０を燃料供給部４０の両側に設けたが、いずれか一方の側部に設けてもよく、燃料供給口４５側の筐体や、燃料供給口４５とは反対側の筐体に生成ガス排出部５０に設けてもよい。
【００６１】
次に第１の実施の形態に係る実施例を説明する。
【００６２】
［実施例］
図２および図３に示す燃料電池の構成と同様の構成の燃料電池を形成した。また、２つの生成ガス排出部のうちの一方のみを使用し、生成ガス排出部の具体的な構成は、図６に示す第１例の第２変形例と同様とした。具体的には、発電部、燃料ガス拡散層および燃料気化膜の大きさを長さ４０ｍｍ×幅４０ｍｍに形成し、燃料ガス拡散層の側面に接するように生成ガス拡散層（長さ１０ｍｍ×幅６ｍｍ）を設け、生成ガス拡散層の表面に、ガス分離膜（長さ１０ｍｍ×幅６ｍｍ）および多孔質膜を積層した。また、燃料電池の評価は定電流放電法により電流値を５４０ｍＡに設定し電圧および放電時間を測定した。
【００６３】
燃料電池には下記の材料を用いた。
【００６４】
［発電部］
燃料極触媒層：Ｐｔ−Ｒｕ合金担持触媒ＴＥＣ６１Ｅ５４（田中貴金属社製）
空気極触媒層：白金担持触媒ＴＥＣ１０Ｅ５０Ｅ（田中貴金属社製）
固体電解質層：固体電解質ナフィオン（登録商標）ＮＦ１１７（デュポン社製商品名    燃料極集電体、空気極集電体：メッシュ状のＳＵＳ３０４
［燃料供給部］
燃料：メタノール水溶液（メタノール濃度７０体積％）
燃料気化膜：シリコーンゴム、厚さ５０μｍ、信越化学社製
燃料ガス拡散層：カーボンペーパ、厚さ２８０μｍ、東レ社製
［生成ガス排出部］
生成ガス拡散層：カーボンペーパ、厚さ２８０μｍ、東レ社製
ガス分離膜：シリコーンゴム、厚さ３００μｍ、信越化学社製
多孔質膜：フッ素樹脂多孔質膜、厚さ５００μｍ、住友電工社製
［比較例」
本発明によらない比較例は、ガス分離膜を設けなかった以外は実施例と同様の構成とした。なお、燃料量は実施例と同量とした。
【００６５】
図９は、実施例および比較例の燃料電池の電圧と放電時間との関係を示す図である。図９を参照するに、比較例の燃料電池は発電開始から約３８分まで発電が持続したのに対して、実施例の燃料電池は発電開始から約５７分まで発電が持続している。比較例は、生成ガス排出部にガス分離膜を設けなかったため、二酸化炭素ガスと共にメタノールガスが漏洩したために短時間で発電が停止したのに対し、実施例の燃料電池は、生成ガス排出部から二酸化炭素ガスが選択的に排出され、メタノールガスの漏洩が少なかったことによると考えられる。
【００６６】
したがって、実施例及び比較例によれば、ガス分離膜にシリコーンゴムを用いることにより、メタノールガスの漏洩を抑制し、選択的に二酸化炭素ガスを排出できる。
【００６７】
（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る燃料電池を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。第２の実施の形態に係る燃料電池は、第１の実施の形態に係る燃料電池の変形例である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００６８】
図１０（Ａ）および（Ｂ）を参照するに、第２の実施の形態に係る燃料電池７０は、燃料ガスと酸素ガスにより発電を行う発電部２０と、空気供給部３０と、燃料供給部４０と、燃料供給部４０の両側に設けられた生成ガス排出部５０等から構成され、燃料供給部４０の燃料貯蔵部４２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７１と、燃料気化膜７３が異なる以外は、図２に示す第１の実施の形態の第１例に係る燃料電池と同様の構成からなる。
【００６９】
燃料気化膜７３は、メタノール水溶液を浸透・移動しやすく、かつその表面からメタノールガスおよび水蒸気を容易に放出可能な非多孔質膜で形成されている。この非多孔質膜としては、パーフルオロスルホン酸系の樹脂膜（例えば、デュポン社製のナフィオン（登録商標）、旭化成社製の製品名アシプレックス等）、カルボキシル基を有するパーフルオロカーボン系の樹脂膜（例えば、旭硝子社製の製品名フレミオン等）、シリコーン膜（例えば三菱樹脂社製の商品名桂樹等）、ポリイミド膜などを用いることできる。
【００７０】
圧力印加部７１は、燃料貯蔵部４２に貯蔵されている液体燃料に、窒素ガスやＡｒガス等の不活性ガス等により圧力（例えば与圧０．１ＭＰａに設定する。）を印加する。液体燃料は圧力が印加されることで、燃料気化膜７３への液体燃料の浸透を促進すると共に、燃料気化膜７３の燃料ガス拡散層４４へのメタノールガスの供給量を増加させる。したがって、燃料極２３へのメタノールガスの供給が円滑に行われ、発電反応を安定して維持できる。
【００７１】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、圧力印加部７１によりメタノール水溶液に圧力を印加して、燃料気化膜７３からの燃料ガスの供給を強制的に促進することにより、発電反応を安定して維持できる。さらに、発電反応の継続によりメタノール水溶液が減少しても圧力が印加されているので、メタノール水溶液の燃料気化膜７３への浸透が進む。したがって、圧力を印加しない場合よりも、より高い割合の液体燃料を使用することができる。
【００７２】
なお、高濃度のメタノール水溶液あるいは１００％濃度のメタノールを液体燃料に用いる場合は、燃料極の触媒層に必要な水が不足する場合がある。この場合は、燃料ガス拡散層４４に酸素ガスを供給しメタノールガスの一部を酸化して水を生成し、燃料極２３に水を供給してもよい。すなわち、燃料極２３の触媒層の表面では、ＣＨ3ＯＨ  ＋  （３／２）Ｏ2  →  ＣＯ2  ＋  ２Ｈ2Ｏの反応が進むと考えられ、生成された水が触媒層で用いられる。なお、この反応で生じた二酸化炭素ガスは、発電により生成された二酸化炭素ガスと同様の経路で外部に排出される。また、空気極２１側で反応により生成した水を燃料ガス拡散層４４に供給してもよい。これらの水の供給手法は、第２の実施の形態の燃料電池のみならず、第１の実施の形態の燃料電池に適用してもよい。
【００７３】
また、第２の実施の形態の燃料電池に第１の実施の形態の生成ガス排出部の第１変形例〜第４変形例を適用してもよい。
【００７４】
（第３の実施の形態）
図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る燃料電池の平面図である。また、図１２（Ａ）は図１１に示す燃料電池のＣ−Ｃ線模式的断面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）のＤ部拡大図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００７５】
図１１、図１２（Ａ）および（Ｂ）を参照するに、燃料電池８０は、燃料貯蔵部４２の上側および下側にそれぞれ３個の燃料電池セル８１ａ1〜８１ａ3、８１ｂ1〜８１ｂ3が配置されている。各々の燃料電池セルは、図１２（Ｂ）に示す断面図の構成を有しており、この構成は図３に示す第１の実施の形態の第１例に係る燃料電池と同様であるのでその説明を省略する。
【００７６】
燃料電池８０は、各々の燃料電池セル８１ａ1〜８１ａ3、８１ｂ1〜８１ｂ3（以下、燃料電池セルを特定する必要がない場合は、符号を “８１”とする。）がリード線８２を介して電気的に直列に接続されている。例えば、上側の３つの燃料電池セル８１ａ1〜８１ａ3は、図の左側から、燃料電池セル８１ａ1の燃料極とその右側に隣接する燃料電池セル８１ａ2の空気極、燃料電池セル８１ａ2の燃料極とその右側に隣接する燃料電池セル８１ａ3の空気極がリード線８２により接続されている。また、下側の３つの燃料電池セル８１ｂ1〜８１ｂ3は、図の左側から、燃料電池セル８１ｂ1の空気極とその右側に隣接する燃料電池セル８１ｂ2の燃料極、燃料電池セル８１ｂ2の空気極とその右側に隣接する燃料電池セル８１ｂ3の燃料極がリード線８２により接続されている。さらに上側の燃料電池セル８１ａ3の燃料極と下側の燃料電池セル８１ｂ3の空気極がリード線８２により接続されている。このように接続することで、上側の燃料電池セル８１ａ1の空気極および下側の燃料電池セル８１ｂ1の空気極にそれぞれ接続された燃料電池の出力端子８３ａ、８３ｂに負荷を接続することで、各々の燃料電池セル８１の出力電圧を加算した総出力電圧が得られる。例えば１個の燃料電池セル８１の出力電圧は、出力電流にもよるが０．４Ｖ程度であるので、６個の燃料電池セル８１を接続することにより、２．４Ｖの総出力電圧が得られる。リード線８２は、隣接する燃料電池セル８１の境界部に設けてもよく、燃料電池８０の側面に設けてもよい。リード線８２は電気的に接続可能な導電性の線材、板材、配線パターンのいずれでもよい。なお、燃料電池セル８１の接続パターンはこれに限定されず、上述したように上側の３つの燃料電池セル８１ａ1〜８１ａ3と下側の３つの燃料電池セル８１ｂ1〜８１ｂ3をそれぞれ電気的に直列接続し、さらに、直列接続された上側の燃料電池セル８１ａ1〜８１ａ3と下側の燃料電池セル８１ｂ1〜８１ｂ3とを電気的に並列に接続してもよい。
【００７７】
図１１に示すように、燃料電池は、生成ガス排出部５０ａ1〜５０ａ3、５０ｂ1〜５０ｂ3（以下、生成ガス排出部を特定する必要がない場合は、符号を “５０”とする。）が燃料電池セル８１の両側に設けられ、その具体的構造は図４に示した第１の実施の形態の第１例と同様である。したがって、生成ガス排出部５０のガス分離膜５２の面積を十分に確保できる。さらに、燃料電池セル８１を互いに近接して配置できるので、隣接する燃料電池セル８２間を接続するリード線８２を短小化して、燃料電池セル８２間の電気抵抗値を低減できる。
【００７８】
また、燃料貯蔵部４２の上下の両面に燃料電池セル８１を設けているが、生成ガス排出孔５３を燃料電池の側面に設けたので、生成ガス排出孔５３が互いに干渉しない。なお、本実施の形態の生成ガス排出部５０を図５および図６に示す生成ガス排出部の第１変形例および第２変形例と同様に構成してもよい。
【００７９】
本実施の形態によれば、複数の燃料電池セル８１からなる燃料電池において、各々の燃料電池セル８１の両側に生成ガス排出部５０を設けることで、高出力電圧が得られると共に、燃料電池８０の大型化を抑制しつつ二酸化炭素の排出能力を向上できる。その結果、安定性の高い発電動作が可能な燃料電池が実現できる。
【００８０】
なお、各々の燃料電池セル８１の生成ガス排出部５０を互いに接続してもよい。例えば、上側の３つの燃料電池セル８１ａ1〜８１ａ3に接続された生成ガス拡散層５１およびガス分離膜５２をそれぞれ一体化する。このようにすることで、ガス分離膜５２の面積をさらに増加することができる。ただし、この場合は生成ガス拡散層５１には絶縁性材料を用いるべきである。下側の３つの燃料電池セル８１ｂ1〜８１ｂ3についても同様に構成してもよい。
【００８１】
また、生成ガス排出部５０を燃料電池セル８１の一方の側部のみに設けてもよく、燃料供給口４５側の筐体や、燃料供給口４５とは反対側の筐体に生成ガス排出部５０をさらに設けてもよい。
【００８２】
以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００８３】
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）  酸化剤ガスが供給される酸化剤極と、
燃料ガスが供給される燃料極と、
前記酸化剤極と燃料極とに狭持された固体電解質層と、からなる発電部と；
前記燃料ガスを燃料極の表面に拡散させる第１のガス拡散層と、からなる燃料ガス供給部と；
前記発電部の発電反応により燃料極で生成される生成ガスを排出する生成ガス排出部とを備え、
前記生成ガス排出部は、
前記第１のガス拡散層の側縁に接続する第２のガス拡散層と、
前記第２のガス拡散層に対向する第１の面と、該第１の面とは反対側に、当該燃料電池の外部に露出する第２の面を有する分離膜からなり、
前記分離膜が、燃料ガスに対して生成ガスを選択的に透過することを特徴とする燃料電池。
（付記２）  前記燃料ガス供給部は、
液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵部と、
前記液体燃料貯蔵部から供給された液体燃料を燃料ガスに変換させ、該燃料ガスを第１のガス拡散層に供給する気化膜をさらに備えることを特徴とする付記１記載の燃料電池。
（付記３）  前記第２のガス拡散層は、第１のガス拡散層と略同一面に配置され、前記分離膜は第２のガス拡散層の略全面に亘って配設されてなることを特徴とする付記１または２記載の燃料電池。
（付記４）  前記第２のガス拡散層は、第１のガス拡散層と同一の材料からなることを特徴とする付記１〜３のうち、いずれか一項記載の燃料電池。
（付記５）  前記第２のガス拡散層は、第１のガス拡散層と一体化されてなることを特徴とする付記４記載の燃料電池。
（付記６）  前記第２のガス拡散層は、多孔質セラミックス、カーボンペーパ、カーボン繊維不織布、多孔質フッ素樹脂、および多孔質ポリプロピレンからなる群のうち、いずれか１種からなることを特徴とする付記１〜５のうち、いずれか一項記載の燃料電池。
（付記７）  前記分離膜は、ゴム状またはガラス状ポリマーからなることを特徴とする付記１〜６のうち、いずれか一項記載の燃料電池。
（付記８）  前記分離膜は、燃料ガスに対する生成ガスの分離係数が４以上あることを特徴とする付記１〜７のうち、いずれか一項記載の燃料電池。
（付記９）  前記分離膜は、それ自体が厚さ方向に沿って凹凸形状に形成されてなることを特徴とする付記１〜８のうち、いずれか一項記載の燃料電池。
（付記１０）  前記分離膜の第２の面上に多孔質膜をさらに備えることを特徴とする付記７〜９のうち、いずれか一項記載の燃料電池。
（付記１１）  前記生成ガス排出部は、前記分離膜の第２の面側に当該燃料電池の外部に開口してなる生成ガス排出孔をさらに備えることを特徴とする付記１〜１０のうち、いずれか一項記載の燃料電池。
（付記１２）  前記生成ガス排出孔は、当該燃料電池の側面に形成されてなることを特徴とする付記１１記載の燃料電池。
（付記１３）  前記燃料ガス供給部の周囲に複数の生成ガス排出部を配置してなることを特徴とする付記１〜１２のうち、いずれか一項記載の燃料電池。
（付記１４）  前記複数の生成ガス排出部の各々の第２のガス拡散層が互いに接続されていることを特徴とする付記１３記載の燃料電池。
（付記１５）  酸化剤ガスが供給される酸化剤極と、燃料ガスが供給される燃料極と、該酸化剤極と燃料極とに狭持された固体電解質層と、からなる発電部と、
前記燃料ガスを燃料極の表面に拡散させる第１のガス拡散層と、からなる燃料ガス供給部とを有する複数の燃料電池セルと； 
液体燃料を貯蔵する液体燃料貯蔵部と；
前記発電部の発電反応により燃料極で生成される生成ガスを排出する生成ガス排出部と；を備え、
前記複数の燃料電池セルは、液体燃料貯蔵部の少なくとも一面に第１の方向に沿って配設され、
前記生成ガス排出部は、
各々の燃料電池セルの前記第１の方向と直交する第２の方向の少なくとも一側部に配置され、
前記第１のガス拡散層の側縁に接続する第２のガス拡散層と、
前記第２のガス拡散層に対向する第１の面と、該第１の面とは反対側に、当該燃料電池の外部に露出する第２の面を有する分離膜からなり、
前記分離膜が、燃料ガスに対して生成ガスを選択的に透過することを特徴とする燃料電池。
（付記１６）  前記生成ガス排出部は、前記分離膜の第２の面側に生成ガス排出孔をさらに備え、
前記生成ガス排出孔は、当該燃料電池の側面に開口してなることを特徴とする付記１５記載の燃料電池。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】（Ａ）は従来の燃料電池の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の第１例に係る燃料電池の平面図である。
【図３】図２に示す燃料電池のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】第１の実施の形態の第１例に係る燃料電池の要部断面図である。
【図５】生成ガス排出部の第１変形例の要部拡大図である。
【図６】生成ガス排出部の第２変形例の要部拡大図である。
【図７】生成ガス排出部の第３変形例の要部拡大図である。
【図８】生成ガス排出部の第４変形例の要部拡大図である。
【図９】実施例および比較例の燃料電池の電圧と放電時間との関係を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る燃料電池、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る燃料電池の平面図である。
【図１２】（Ａ）は図１１に示す燃料電池のＣ−Ｃ線模式的断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ部拡大図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０、７０、８０    燃料電池
２０    発電部
２１    空気極
２２    固体電解質層
２３    燃料極
２４ａ  空気極集電体
２４ｂ  燃料極集電体
３０    空気供給部
３１    空気極側筐体
３１ａ  酸素供給口
３２    空気極ガス拡散層
４０    燃料供給部
４１    燃料極側筐体
４１ｂ  燃料極側筐体の側面
４２    燃料貯蔵部
４３    燃料気化膜
４４    燃料ガス拡散層
５０、５０ａ1〜５０ａ3、５０ｂ1〜５０ｂ3    生成ガス排出部
５１    生成ガス拡散層
５２    ガス分離膜
５３、５３ａ    生成ガス排出孔
７１    圧力印加部
７３    燃料気化膜（非多孔質膜）
８１、８１ａ1〜８１ａ3、８１ｂ1〜８１ｂ3    燃料電池セル
【図１】
2006134808.tif 000003
【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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