【手続補正書】
【提出日】平成19年2月27日(2007.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の微小繊維状燃料電池を含む燃料電池サブ束であって、それぞれの微小繊維状燃料電池が、
（ａ）電解質媒体を含む中空微小繊維状膜分離器と、
（ｂ）前記膜分離器の内側表面と接触する内部電極触媒層と、
（ｃ）前記膜分離器の外側表面と接触する外部電極触媒層と、
（ｄ）前記膜分離器の内側表面と電気的に接触する個々の集電装置と、
を備え、かつ、前記複数の微小繊維状燃料電池のそれぞれが、その膜分離器の外側表面で共通集電装置と電気的に接触する、燃料電池サブ束。
【請求項２】
繊維状または管状形態を有する、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項３】
前記共通集電装置は、繊維状形態を有する、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項４】
それぞれの微小繊維状燃料電池は、約１００ミクロン〜約１０ミリメートルの範囲の外径によって特徴づけられる、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項５】
それぞれの微小繊維状燃料電池の前記中空微小繊維状膜分離器が、ペルフルロカーボン−スルホン酸系高分子、ポリスルホン系高分子、ペルフルオロカルボン酸系高分子、スチレン−ビニル−ベンゼン−スルホン酸系高分子およびスチレン−ブタジエン系高分子からなる群から選択されるイオン交換高分子を含む、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項６】
それぞれの微小繊維状燃料電池の前記中空微小繊維状膜分離器は、ペルフルロカーボン−スルホン酸系高分子を含む、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項７】
前記共通集電装置は、固体の繊維状要素を備える、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項８】
前記共通集電装置は、中心空洞を有する中空繊維状要素を備える、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項９】
前記共通集電装置は、炭素、黒鉛、炭素繊維強化材料、ファイバーグラス強化材料、金属、金属合金、導電性高分子、高分子複合材料および導電性セラミックからなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項１０】
前記共通集電装置は、チタン、ニオブ、ニッケル、ジルコニウム、金、タンタル、白金、パラジウム、銀およびそれらの合金からなる群から選択される金属または金属合金を含む、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項１１】
前記共通集電装置は、固相結合で互いに結合した２つ以上の金属層を有する金属被覆複合材料を含む、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項１２】
前記金属被覆複合材料は、
（１）チタン、ニオブ、ニッケル、ジルコニウム、金、タンタル、白金、パラジウム、銀およびそれらの合金からなる群から選択される金属または金属合金から形成される一番外側の層と、
（２）銅、アルミニウム、黄銅、青銅、ニッケル、銀およびそれらの合金からなる群から選択される金属または金属合金から形成される１つ以上の内側の層と、
を含む、請求項１１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項１３】
少なくとも１つの微小繊維状燃料電池の前記個々の集電装置は、固相結合で互いに結合した２つ以上の金属層を有する金属被覆複合材料を含む、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項１４】
前記複数の微小繊維状燃料電池は、包装要素により共通集電装置のまわりに巻回される、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項１５】
前記共通集電装置は、燃料電池サブ束の一端部で微小繊維状燃料電池の膜分離器を越えて延在し、かつ、前記微小繊維状燃料電池要素の個々の集電装置は、前記燃料電池サブ束の他端で前記膜分離器を越えて延在する、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項１６】
前記微小繊維状燃料電池要素が並列に接続され、かつ、前記燃料電池サブ束が、第１および第２の電気的接触をさらに含む、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項１７】
前記燃料電池サブ束の両端部が、微小繊維状燃料電池要素の孔側をそれらの胴側から隔離するために注型封入される、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項１８】
前記燃料電池サブ束と、前記燃料電池サブ束がこれに直列に接続される隣接する燃料電池サブ束との間の電気的短絡を防止する多孔性の絶縁層をさらに含む、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項１９】
前記多孔性の絶縁層が、多孔性のファイバーグラス・マトリックス、発泡体様の構造を有する多孔性の高分子マトリックスまたは絶縁メッシュを含む、請求項１８に記載の燃料電池サブ束。
【請求項２０】
複数の微小繊維状燃料電池要素、並びに、共通の熱交換および／または加湿要素を備える燃料電池サブ束であって、それぞれの微小繊維状燃料電池要素は、
（ａ）内部集電装置と、
（ｂ）電解質媒体を含む中空繊維状膜分離器と、
（ｃ）内部電極触媒層と、
（ｄ）外部電極触媒層と、
（ｅ）外部集電装置と、
を備える、燃料電池サブ束。
【請求項２１】
前記共通の熱交換および／または加湿要素が、非導電性／熱伝導性材料を含む、請求項２０に記載の燃料電池サブ束。
【請求項２２】
前記共通の熱交換および／または加湿要素が、非多孔性かつ親水性、または微小孔性かつ疎水性材料を含む膜壁を含む、請求項２０に記載の燃料電池サブ束。
【請求項２３】
電気絶縁性かつ多孔性の被覆層をさらに含む、請求項２０に記載の燃料電池サブ束。
【請求項２４】
前記電気絶縁性かつ多孔性の被覆層が、発泡体様の構造を有する多孔性のファイバーグラス・マトリックスまたは多孔性の高分子マトリックスを含む、請求項２３に記載の燃料電池サブ束。
【請求項２５】
前記電気絶縁性かつ多孔性の被覆層が、１種または複数の疎水性材料を含む、請求項２３に記載の燃料電池サブ束。
【請求項２６】
複数の燃料電池要素および共通集電装置を備える燃料電池構造体であって、それぞれの燃料電池要素が、
（１）電解質媒体を有する膜分離器と、
（２）前記膜分離器の第１の表面と電気的に接触する第１の電極触媒層と、
（３）前記膜分離器の第２の反対側の表面と電気的に接触する第２の電極触媒層と、
（４）前記膜分離器の第１の表面と電気的に接触する個々の集電装置と、
を備え、かつ、それぞれの燃料電池要素が、その膜分離器の第２の反対側の表面で共通集電装置と電気的に接触する、燃料電池構造体。
【請求項２７】
熱伝導性管状の要素およびその中に配置される１つ以上の燃料電池サブ束を含む燃料電池束であって、それぞれの燃料電池サブ束が、全てが共通集電装置と電気的に接触する複数の微小繊維状燃料電池を含み、それぞれの微小繊維状燃料電池が、
（ａ）電解質媒体を含む中空微小繊維状膜分離器と、
（ｂ）前記膜分離器の内側表面と接触する内部電極触媒層と、
（ｃ）前記膜分離器の外側表面と接触する外部電極触媒層と、
（ｄ）前記膜分離器の内側表面と電気的に接触する個々の集電装置と、
を備える燃料電池束。
【請求項２８】
前記熱伝導性管状の要素内に配置される複数の燃料電池サブ束を含む、請求項２７に記載の燃料電池束。
【請求項２９】
前記熱伝導性管状の要素が、炭素、黒鉛、炭素繊維強化複合材料、ファイバーグラス強化複合材料、金属、金属合金、熱伝導性高分子、高分子複合材料および熱伝導性セラミック材料からなる群から選択される材料を含む、請求項２７に記載の燃料電池束。
【請求項３０】
前記熱伝導性管状の要素が、炭素、黒鉛、炭素繊維強化複合材料およびファイバーグラス強化複合材料からなる群から選択される材料を含む、請求項２７に記載の燃料電池束。
【請求項３１】
前記熱伝導性管状の要素が、チタン、ニオブ、ニッケル、ジルコニウム、金、タンタル、白金、パラジウム、銀およびそれらの合金からなる群から選択される金属または金属合金を含む、請求項２７に記載の燃料電池束。
【請求項３２】
前記熱伝導性管状の要素が、固相結合で互いに結合した２つ以上の金属層を有する金属被覆複合材料を含む、請求項２７に記載の燃料電池束。
【請求項３３】
前記熱伝導性管状の要素が、チタン、ニオブ、ニッケル、ジルコニウム、金、タンタル、白金、パラジウム、銀およびそれらの合金からなる群から選択される金属または金属合金を含む最も内側の層と、銅、アルミニウム、黄銅、青銅、ニッケル、銀およびそれらの合金からなる群から選択される金属または金属合金を含んでなる１つ以上の外側の層とを含む、請求項３２に記載の燃料電池束。
【請求項３４】
前記熱伝導性管状の要素が、熱伝導性高分子、高分子／金属複合材料、高分子／炭素複合材料および高分子／セラミック複合材料からなる群から選択される１種または複数の高分子材料を含む、請求項２７に記載の燃料電池束。
【請求項３５】
前記１つ以上の燃料電池サブ束が、熱伝導性管状の要素内に着脱可能に取り付けられるコア構造体を形成するように組み立てられる、請求項２７に記載の燃料電池束。
【請求項３６】
前記コア構造体は、前記微小繊維状燃料電池要素の胴側をそれらの孔側から隔離し、かつ、前記燃料電池サブ束を束ねる注型封入部材を含む、請求項３５に記載の燃料電池束。
【請求項３７】
前記コア構造体は、前記注型封入部材のまわりにＯ−リング要素をさらに含む、請求項３６に記載の燃料電池束。
【請求項３８】
前記コア構造体の注型封入部材が、前記熱伝導性管状の要素の内側表面を気密に密封する、請求項３６に記載の燃料電池束。
【請求項３９】
前記コア構造体は、互いに並列接続の複数の燃料電池サブ束を含む、請求項３５に記載の燃料電池束。
【請求項４０】
前記コア構造体は、互いに直列接続の複数の燃料電池サブ束を含み、かつ、それぞれの燃料電池サブ束は、多孔性の絶縁層によって覆われる、請求項３５に記載の燃料電池束。
【請求項４１】
前記コア構造体は、前記複数の燃料電池サブ束を直列に接続する接続ワイヤを有する端末要素を含む、請求項４０に記載の燃料電池束。
【請求項４２】
前記熱伝導性管状の要素が、第１の端部で第１の組の穿孔を、かつ、第２の端部で第２の組の穿孔を形成するように穿孔される、請求項３６に記載の燃料電池束。
【請求項４３】
前記第１およびの組の穿孔の間の距離が、前記コア構造体の注型封入部材間のそれより小さい、請求項４２に記載の燃料電池束。
【請求項４４】
空気チャネル管内に配置される１つ以上の微小繊維状燃料電池要素を備える燃料電池束であって、それぞれの微小繊維状燃料電池要素が、
（ａ）内部集電装置と、
（ｂ）内部電極触媒と、
（ｂ）電解質媒体を含む中空繊維状膜分離器と、
（ｄ）外部電極触媒層と、
（ｅ）任意選択の外部集電装置と、
を備える、燃料電池束。
【請求項４５】
前記空気チャネル管は熱伝導性管状の要素を備える、請求項４４に記載の燃料電池束。
【請求項４６】
前記空気チャネル管は、熱および電気伝導性の管状の要素を備える、請求項４４に記載の燃料電池束。
【請求項４７】
前記空気チャネル管は、炭素材料、炭素繊維強化複合材料、ファイバーグラス強化複合材料、金属、金属合金、熱伝導性高分子、高分子複合材料および熱伝導性セラミックからなる群から選択される材料を含む、請求項４４に記載の燃料電池束。
【請求項４８】
前記空気チャネル管は、固相結合で互いに結合した２つ以上の金属層を有する金属被覆複合材料を含む、請求項４４に記載の燃料電池束。
【請求項４９】
前記空気チャネル管は、チタン、ニオブ、ニッケル、ジルコニウム、金、タンタル、白金、パラジウム、銀およびそれらの合金からなる群から選択される金属または金属合金を含んでなる最も内側の層と、銅、アルミニウム、黄銅、青銅、ニッケル、銀およびそれらの合金からなる群から選択される金属または金属合金を含んでなる１つ以上の外側の層と、を含む、請求項４８に記載の燃料電池束。
【請求項５０】
前記空気チャネル管は、非多孔性かつ親水性の膜壁を有する高分子管状の要素を備える、請求項４４に記載の燃料電池束。
【請求項５１】
前記空気チャネル管は、微小孔性かつ疎水性の膜壁を有する高分子管状の要素を備える、請求項４４に記載の燃料電池束。
【請求項５２】
前記空気チャネル管は、非多孔性かつ親水性、または微小孔性かつ疎水性の膜壁を有する熱伝導性高分子管状の要素を備える、請求項４４に記載の燃料電池束。
【請求項５３】
前記空気チャネル管は、高分子／金属複合材料、高分子／炭素組成物材料および高分子／セラミック複合材料からなる群から選択される高分子複合材料を含む熱伝導性高分子管状の要素を備える、請求項４４に記載の燃料電池束。
【請求項５４】
ハウジング内に配置される燃料電池束の組立体を供える燃料電池組立体であって、それぞれの燃料電池束が、熱伝導性管状の要素およびその中に配置される１つ以上の燃料電池サブ束を備え、それぞれの燃料電池サブ束が、全てが共通集電装置と電気的に接触する複数の微小繊維状燃料電池を備え、それぞれの微小繊維状燃料電池が、
（ａ）電解質媒体を含む中空微小繊維状膜分離器と、
（ｂ）前記膜分離器の内側表面と接触する内部電極触媒層と、
（ｃ）前記膜分離器の外側表面と接触する外部電極触媒層と、
（ｄ）前記膜分離器の内側表面と電気的に接触する個々の集電装置と、
を備え、前記ハウジングは、複数の気密に分離された区画、並びに、電気および熱エネルギーを生成するため、前記燃料電池束を経由して燃料含有流体、酸化体含有流体および熱交換流体を別々に通過させるように設定され、かつ、構成された複数の流体入口および出口を含む、燃料電池組立体。
【請求項５５】
前記ハウジングは、中心区画、第１および第２の中間区画、並びに、第１および第２の端部区画を画定する管板の第１の対および管板の第２の対を含む、請求項５４に記載の燃料電池組立体。
【請求項５６】
前記中心区画は、そこを経由して熱交換流体を通過させる前記燃料電池束の前記導電性管状の要素の胴側と連通する、請求項５５に記載の燃料電池組立体。
【請求項５７】
前記第１および第２の中間区画は、燃料含有流体を前記微小繊維状燃料電池要素の胴側に供給するため、および、前記燃料電池束から消費された燃料を排出するため、それぞれの燃料電池束の熱伝導性管状の要素内に配置される前記燃料電池サブ束の微小繊維状燃料電池要素の胴側と連通する、請求項５５に記載の燃料電池組立体。
【請求項５８】
前記第１および第２の端部区画は、酸化体含有流体を前記微小繊維状燃料電池要素の胴側に供給するため、および、消費された酸化体を前記燃料電池束から排出するため、それぞれの燃料電池束の熱伝導性管状の要素内に配置される燃料電池サブ束の微小繊維状燃料
電池要素の孔側と連通する、請求項５５に記載の燃料電池組立体。
【請求項５９】
前記第２の中間区画と、それに接続される放出管を有する前記第２の端部区画との間に隔離区画をさらに含む、請求項５５に記載の燃料電池組立体。
【請求項６０】
前記ハウジングは長手方向軸線を有し、前記流体入口および出口は、前記ハウジングの前記長手方向軸線に対して略平行である、請求項５４に記載の燃料電池組立体。
【請求項６１】
前記流体入口および出口は、熱交換入口管、熱交換出口管、燃料入口管および燃料出口管を含む、請求項６０に記載の燃料電池組立体。
【請求項６２】
その中に配置される１つ以上の燃料電池要素を有し、長手方向軸線を有する細長いハウジング構造体を備える燃料電池組立体であって、前記細長いハウジング構造体は、前記燃料電池要素を経由して２種以上の流体を別々に通過させる複数の流体入口および出口を含み、かつ、前記細長いハウジング構造体の全ての流体入口および出口は、前記細長いハウジングの長手方向軸線に対して略平行である、燃料電池組立体。
【請求項６３】
ハウジング内に配置される燃料電池束の組立体を備える燃料電池組立体であって、それぞれの燃料電池束が、空気チャネル管内に配置される１つ以上の微小繊維状燃料電池要素を含み、それぞれの微小繊維状燃料電池要素が、
（ａ）内部集電装置と、
（ｂ）内部電極触媒層と、
（ｃ）電解質媒体を含む中空繊維状膜分離器と、
（ｄ）外部電極触媒層と、
（ｅ）任意選択の外部集電装置と、
を備え、前記ハウジングは、複数の気密に分離された区画、並びに、電気および熱エネルギーを生成するため、前記微小繊維状燃料電池束を経由して燃料含有流体、酸化体含有流体および熱交換流体を別々に通過させるように設定され、かつ、構成された複数の流体入口および出口を含む、燃料電池組立体。
【請求項６４】
水溶性熱交換流体が供給され、かつ、それぞれの燃料電池束の前記空気チャネル管は、非多孔性かつ親水性の膜壁を有する高分子管を含む、請求項６３に記載の燃料電池組立体。
【請求項６５】
水溶性熱交換流体が、供給され、かつ、それぞれの燃料電池束の前記空気チャネル管は、微小孔性かつ疎水性の膜壁を有する高分子管を含む、請求項６３に記載の燃料電池組立体。
【請求項６６】
水溶性熱交換流体が、供給され、前記組立体が、それぞれの燃料電池束毎に少なくとも１つの中空加湿繊維をさらに含み、それぞれの中空加湿繊維が、水溶性熱交換流体を、その孔を経由してそれぞれの前記燃料電池束の空気チャネル管のルーメンの中に流すように設定されかつ構成され、それによって前記空気チャネル管内の前記微小繊維状燃料電池要素を加湿する水蒸気が供給される、請求項６３に記載の燃料電池組立体。
【請求項６７】
それぞれの中空加湿繊維が、非多孔性かつ親水性の高分子膜壁を含む、請求項６６に記載の燃料電池組立体。
【請求項６８】
それぞれの中空加湿繊維が、微小孔性かつ疎水性の高分子膜壁を含む、請求項６６に記載の燃料電池組立体。
【請求項６９】
前記複数の微小繊維状燃料電池の各々が、膜分離の外側表面にて、電気的に及び熱交換的に、単一の共通集電装置と接触し、前記共通集電装置が、熱的及び電気的伝導性管を備える、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項７０】
前記熱的及び電気的伝導性管は、多数の金属層を有する、請求項６９に記載の燃料電池サブ束。
【請求項７１】
前記多数の金属層は、銅、チタンおよびニオブの層を備える、請求項７０に記載の燃料電池サブ束。
【請求項７２】
前記複数の微小繊維状燃料電池は、包装要素により、単一の共通集電装置に固定される、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項７３】
前記包装要素は、前記複数の微小繊維燃料電池の周りをらせん状に包装する、請求項７２に記載の燃料電池サブ束。
【請求項７４】
前記複数の微小繊維状燃料電池の各々が、包装要素により包装されている、請求項１に記載の燃料電池サブ束。
【請求項７５】
前記複数の微小繊維状燃料電池の各々が、膜分離の外側表面にて、電気的に及び熱交換的に、銅、チタンおよびニオブの層を有する熱的及び電気的伝導性管を備える単一の共通集電装置と接触し、前記複数の微小繊維状燃料電池は、包装要素により包装されている請求項１に記載の燃料電池サブ束。