(57)【要約】本発明は、充電器、燃料電池および燃料電池の充電方法に関する。従来、小型の電機器を持ち運んで使用するためには、種々の一次電池、二次電池が使用されてきた。今後の電気機器のますますの小型、軽量化が進み、ワイヤレスのネットワーク環境が整うことにより、機器を持ち運んで使用する傾向が強まる中で、従来の一次電池、二次電池では機器の駆動に十分なエネルギーを供給することは困難である。このような問題の解決策として、小型の燃料電池が注目されているが、燃料電池は、燃料を使い切ってしまった場合に、燃料を新たに補給するか、燃料電池ごと交換しなければ、電力が得られないという課題があった。本発明は、燃料電池の燃料タンクに、水を電気分解して生成した水素を供給する充電が可能な充電器等を提供することによって、上記課題の解決を図った。
2003085769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の燃料タンクに蓄える水素を、燃料電池の内部において水を電気分解することによって生成するための充電器であって、
燃料電池に水を供給する水供給手段と、
燃料電池に供給された水を電気分解して水素を生成するための電力を取り入れる燃料電池の電力取入用電極に、電力を供給する電力供給手段とを有する充電器。
【請求項２】
前記電力供給手段の電力供給口が、燃料電池の電力取入用電極に、前記電力供給口と前記電力取入用電極とが外部から絶縁された状態で接続される請求項１記載の充電器。
【請求項３】
前記電力供給手段が、外部から交流の供給電力を得るためのプラグと、該交流の供給電力を直流に変換するための直流変換器と、直流の供給電力を燃料電池の充電電圧に合わせた電圧に変圧するための変圧器と、変圧された供給電力を燃料電池の電力取入用電極に供給する電力供給口とを有する請求項１記載の充電器。
【請求項４】
前記水供給手段が、燃料電池を水に浸した状態で水を供給する手段である請求項１記載の充電器。
【請求項５】
前記水供給手段が、燃料電池に水を霧状にして供給する手段である請求項１記載の充電器。
【請求項６】
燃料電池が充電器に取り付けられた状態で、前記燃料電池の燃料タンクを冷却する冷却器をさらに有する請求項１に記載の充電器。
【請求項７】
燃料電池が充電器に取り付けられた状態で、前記燃料電池のセル部を加熱するヒーターをさらに有する請求項１に記載の充電器。
【請求項８】
前記電力供給手段が、燃料電池に供給する電力を制御するための電力制御手段をさらに有する請求項１に記載の充電器。
【請求項９】
前記電力制御手段が、燃料電池の燃料タンクに設けられた圧力センサーからの信号に基づいて燃料電池に供給する電力を制御する請求項８に記載の充電器。
【請求項１０】
燃料電池の燃料タンクに設けられた圧力センサーからの水素の圧力に関する信号に基づいて、生成した水素を燃料タンクに導入する燃料流路に設けられた燃料供給バルブを開閉するバルブ制御手段をさらに有する請求項１に記載の充電器。
【請求項１１】
燃料電池の燃料タンクに設けられた圧力センサーからの水素の圧力に関する信号に基づいて、燃料電池の燃料タンク内の燃料の残存量を表示する残存容量検出手段をさらに有する請求項１に記載の充電器。
【請求項１２】
燃料電池の燃料タンクに蓄える水素を、燃料電池の内部において水を電気分解することによって生成するための充電器であって、
燃料電池の内部の水を電気分解して水素を生成するための電力を取り入れる燃料電池の電力取入用電極に、電力を供給する電力供給手段と、
燃料電池の燃料タンクに設けられた圧力センサーからの信号に基づいて、前記電力供給手段が燃料電池に供給する電力を制御するための電力制御手段とを有する充電器。
【請求項１３】
燃料電池の燃料タンクに蓄える水素を、燃料電池の内部において水を電気分解することによって生成するための充電器であって、
燃料電池の内部の水を電気分解して水素を生成するための電力を取り入れる燃料電池の電力取入用電極に、電力を供給する電力供給手段と、
燃料電池の燃料タンクに設けられた圧力センサーからの水素の圧力に関する信号に基づいて、生成した水素を燃料タンクに導入する燃料流路に設けられた燃料供給バルブを開閉するバルブ制御手段とを有する充電器。
【請求項１４】
少なくとも外部から供給される水を電気分解して生成した水素を燃料タンクに蓄える燃料電池であって、
酸化剤が供給される電極、燃料が供給される電極、および前記酸化剤が供給される電極と前記燃料が供給される電極の間に保持されたイオン伝導体を有するセル部と、
外部から供給された水を前記セル部の前記イオン伝導体に供給する給水部と、
前記給水部から供給された水を電気分解して水素を生成する電力を外部から取り入れる電力取入用電極と、
生成された水素を蓄える燃料タンクとを有する燃料電池。
【請求項１５】
前記給水部は、外部から供給される水を保有する保水部と、該保水部に保有された水を前記イオン伝導体に供給する水流路とを有する請求項１４記載の燃料電池。
【請求項１６】
前記給水部は、外部から供給される水および燃料電池の放電により生成する水を保有する保水部と、該保水部に保有された水を前記イオン伝導体に供給する水流路とを有する請求項１４記載の燃料電池。
【請求項１７】
前記電力取入用電極は、燃料電池の放電時には電力放出用電極となる請求項１４に記載の燃料電池。
【請求項１８】
前記電力取入用電極から取り入れられる外部からの電力は、前記酸化剤が供給される電極と前記燃料が供給される電極とに印加され、前記イオン伝導体に供給された水を電気分解する請求項１４に記載の燃料電池。
【請求項１９】
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーをさらに有し、前記圧力センサーからの水素の圧力に関する信号が燃料電池に供給する電力の制御に用いられる請求項１４に記載の燃料電池。
【請求項２０】
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーと、
生成した水素を前記燃料タンクに導入する燃料流路に設けられ、前記圧力センサーからの水素の圧力に関する信号に基づいて開閉される燃料供給バルブとをさらに有する請求項１４に記載の燃料電池。
【請求項２１】
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーと、
前記圧力センサーからの信号に基づいて、燃料電池の前記燃料タンク内の燃料の残存量を表示する残存容量表示部とをさらに有する請求項１４に記載の燃料電池。
【請求項２２】
前記燃料タンクを冷却する冷却器をさらに有する請求項１４に記載の燃料電池。
【請求項２３】
前記セル部を加熱するヒーターをさらに有する請求項１４に記載の燃料電池。
【請求項２４】
放電により生成する水を電気分解して生成した水素を燃料タンクに蓄える燃料電池であって、
酸化剤が供給される電極、燃料が供給される電極、および前記酸化剤が供給される電極と前記燃料が供給される電極の間に保持されたイオン伝導体を有するセル部と、
放電により生成する水を前記セル部の前記イオン伝導体に供給する給水部と、
前記給水部に供給された水を電気分解して水素を生成する電力を外部から取り入れる電力取入用電極と、
生成された水素を蓄える燃料タンクとを有する燃料電池。
【請求項２５】
前記給水部は、放電により生成する水を保有する保水部と、該保水部に保有された水を前記イオン伝導体に供給する水流路とを有する請求項２４記載の燃料電池。
【請求項２６】
前記電力取入用電極は、燃料電池の放電時には電力放出用電極となる請求項２４に記載の燃料電池。
【請求項２７】
前記電力取入用電極から取り入れられた外部からの電力は、前記酸化剤が供給される電極と前記燃料が供給される電極とに印加され、前記イオン伝導体に供給された水を電気分解する請求項２４に記載の燃料電池。
【請求項２８】
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーをさらに有し、前記圧力センサーからの水素の圧力に関する信号が燃料電池に供給する電力の制御に用いられる請求項２４に記載の燃料電池。
【請求項２９】
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーと、
生成した水素を前記燃料タンクに導入する燃料流路に設けられ、前記圧力センサーからの水素の圧力に関する信号に基づいて開閉される燃料供給バルブとをさらに有する請求項２４に記載の燃料電池。
【請求項３０】
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーと、
前記圧力センサーからの信号に基づいて、燃料電池の前記燃料タンク内の燃料の残存量を表示する残存容量表示部とをさらに有する請求項２４に記載の燃料電池。
【請求項３１】
前記燃料タンクを冷却する冷却器をさらに有する請求項２４に記載の燃料電池。
【請求項３２】
前記セル部を加熱するヒーターをさらに有する請求項２４に記載の燃料電池。
【請求項３３】
供給される水を電気分解して生成した水素を燃料タンクに蓄える燃料電池の充電方法であって、
少なくとも燃料電池の外部から供給された水を、燃料電池のセル部を構成するイオン伝導体に供給する工程と、
前記イオン伝導体に供給された水を燃料電池の外部より取り入れた電力で電気分解して水素を生成する工程と、
該生成した水素を燃料電池の燃料タンクに導入する工程とを有する燃料電池の充電方法。
【請求項３４】
前記供給される水は、外部から供給される水および燃料電池の放電により生成する水の少なくとも１つである請求項３３記載の燃料電池の充電方法。
【請求項３５】
前記供給される水は、保水部に保有された後、水流路を通って前記イオン伝導体に供給される請求項３３記載の燃料電池の充電方法。
【請求項３６】
燃料電池は外部から電力を取り入れるための電力取入用電極を有し、前記電力取入用電極は、燃料電池の放電時には電力放出用電極となる請求項３３に記載の燃料電池の充電方法。
【請求項３７】
外部から取り入れられた電力は、セル部を構成する酸化剤が供給される電極と燃料が供給される電極とに印加され、イオン伝導体に供給された水を電気分解する請求項３３に記載の燃料電池の充電方法。
【請求項３８】
前記燃料タンクの圧力に基づいて燃料電池に供給する電力を制御する請求項３３に記載の燃料電池の充電方法。
【請求項３９】
前記燃料タンクの圧力に基づいて、生成した水素を燃料タンクに導入する燃料流路にある燃料供給バルブの開閉を制御する請求項３３に記載の燃料電池の充電方法。
【請求項４０】
前記燃料タンクの圧力に基づいて求められた燃料タンク内の燃料の残存量を、残存容量表示部に表示させる請求項３３に記載の燃料電池の充電方法。
【請求項４１】
前記燃料タンクを冷却する請求項３３に記載の燃料電池の充電方法。
【請求項４２】
前記セル部を加熱する請求項３３に記載の燃料電池の充電方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、燃料電池、充電器および燃料電池の充電方法に関し、特に水を電気分解して生成した水素を燃料電池の燃料タンクに供給して蓄える燃料電池、充電器および燃料電池の充電方法に関する。
背景技術
従来、小型の電気機器を持ち運んで使用するためには、種々の一次電池、二次電池が使用されてきた。しかし、最近の小型電気機器の高性能化に伴い、消費電力が大きくなり、一次電池では、小型軽量で、十分なエネルギーを供給できなくなっている。一方、二次電池においては、繰り返し充電して使用できるという利点はあるものの、一回の充電で使用できるエネルギーは一次電池よりも更に少ない。今後、電気機器のますますの小型、軽量化が進み、ワイヤレスのネットワーク環境が整うことにより、機器を持ち運んで使用する傾向が高まる中で、従来の一次電池、二次電池では機器の駆動に十分なエネルギーを供給することは困難である。
このような問題の解決策として、小型の燃料電池が注目されている。燃料電池は従来、大型の発電機、自動車用の駆動源として開発が進められてきた。これは燃料電池が、他の発電システムに比べて、発電効率が高く、しかも廃棄物がクリーンであることが主な理由である。一方、燃料電池が小型電気機器の駆動源として有用な理由に、体積当たり、重量当たりの供給可能なエネルギー量が従来の電池に比べて、数倍から十倍近くであることが挙げられる。
燃料電池には、様々な方式のものが発明されているが、小型電気機器、とりわけ持ち運びして使用する機器に対しては、固体高分子型燃料電池が適している。これは、常温に近い温度で使用でき、また、電解質が液体ではなく固体であるので、安全に持ち運べるという利点を有しているためである。
例えばデジタルカメラ用の電源として燃料電池を使用する場合、従来のリチウムイオン電池を用いた場合に比べ、３〜５倍程度の撮影が可能である。
しかしながら、燃料電池は、リチウム電池などの２次電池に比較して、供給可能なエネルギー量が極めて大きいものの、２次電池が放電後充電するものであるのと異なり、燃料電池の燃料を使い切ってしまった場合、燃料を新たに補給するか、燃料電池ごと交換しなければならない。燃料や燃料電池が手軽に手に入らない場合には、電力が得られない。
発明の開示
本願発明は、このような課題を解決すべく、水を電気分解して生成した水素を燃料電池の燃料タンクに供給して蓄える燃料電池と、そのための充電器および燃料電池の充電方法を提供するものである。
即ち、本発明の第１の発明は、燃料電池の燃料タンクに蓄える水素を、燃料電池の内部において水を電気分解することによって生成するための充電器であって、燃料電池に水を供給する水供給手段と、燃料電池に供給された水を電気分解して水素を生成するための電力を取り入れる燃料電池の電力取入用電極に電力を供給する電力供給手段とを有する充電器を提供する。
前記電力供給手段の電力供給口が、燃料電池の電力取入用電極に、前記電力供給口と前記電力取入用電極とが外部から絶縁された状態で接続されることが好ましい。
前記電力供給手段が、外部から交流の供給電力を得るためのプラグと、前記交流の供給電力を直流に変換するための直流変換器と、直流の供給電力を燃料電池の充電電圧に合わせた電圧に変圧するための変圧器と、変圧された供給電力を燃料電池の電力取入用電極に供給する電力供給口を有することが好ましい。
前記水供給手段が、燃料電池を水に浸した状態で水を供給する手段であることが好ましい。
前記水供給手段が、燃料電池に水を霧状にして供給する手段であることが好ましい。
燃料電池が充電器に取り付けられた状態で、前記燃料電池の燃料タンクを冷却する冷却器をさらに有することが好ましい。
燃料電池が充電器に取り付けられた状態で、前記燃料電池のセル部を加熱するヒーターをさらに有することが好ましい。
前記電力供給手段が燃料電池に供給する電力を制御するための、電力制御手段をさらに有することが好ましい。
前記電力制御手段が、燃料電池の燃料タンクに設けられた圧力センサーからの信号に基づいて燃料電池に供給する電力を制御することが好ましい。
燃料電池の燃料タンクに設けられた圧力センサーからの水素の圧力に関する信号に基づいて、生成した水素を燃料タンクに導入する燃料流路に設けられた燃料供給バルブを開閉するバルブ制御手段をさらに有することが好ましい。
燃料電池の燃料タンクに設けられた圧力センサーからの水素の圧力に関する信号に基づいて、燃料電池の燃料タンク内の燃料の残存量を表示する残存容量検出手段をさらに有することが好ましい。
また、本発明の第２の発明は、少なくとも外部から供給される水を電気分解して生成した水素を燃料タンクに蓄える燃料電池であって、酸化剤極（酸化剤が供給される電極）、燃料極（燃料が供給される電極）、および前記酸化剤極と前記燃料極の間に保持されたイオン伝導体を有するセル部と、外部から供給された水を前記セル部の前記イオン伝導体に供給する給水部と、前記給水部から供給された水を電気分解して水素を生成する電力を外部から取り入れる電力取入用電極と、生成された水素を蓄える燃料タンクとを有する燃料電池である。
前記給水部は、外部から供給される水を保有する保水部と、この保水部に保有された水を前記イオン伝導体に供給する水流路とを有することが好ましい。
前記給水部は、外部から供給される水および燃料電池の放電により生成する水を保有する保水部と、この保水部に保有された水を前記イオン伝導体に供給する水流路とを有することが好ましい。
前記電力取入用電極は、燃料電池の放電時には電力放出用電極となることが好ましい。
前記電力取入用電極から取り入れられる外部からの電力は、前記酸化剤極と前記燃料極とに印加され、前記イオン伝導体に供給された水を電気分解することが好ましい。
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーをさらに有し、前記圧力センサーからの水素の圧力に関する信号が燃料電池に供給する電力の制御に用いられることが好ましい。
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーと、生成した水素を前記燃料タンクに導入する燃料流路に設けられ、前記圧力センサーからの水素の圧力に関する信号に基づいて開閉される燃料供給バルブとをさらに有することが好ましい。
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーと、前記圧力センサーからの信号に基づいて、燃料電池の前記燃料タンク内の燃料の残存量を表示する残存容量表示部とをさらに有することが好ましい。
前記燃料タンクを冷却する冷却器をさらに有することが好ましい。
前記セル部を加熱するヒーターをさらに有することが好ましい。
また、本発明の第３の発明は、放電により生成する水を電気分解して生成した水素を燃料タンクに蓄える燃料電池であって、酸化剤極（酸化剤が供給される電極）、燃料極（燃料が供給される電極）、および前記酸化剤極と前記燃料極の間に保持されたイオン伝導体を有するセル部と、放電により生成する水を前記セル部の前記イオン伝導体に供給する給水部と、前記給水部に供給された水を電気分解して水素を生成する電力を外部から取り入れる電力取入用電極と、生成された水素を蓄える燃料タンクとを有する燃料電池である。
前記給水部は、放電により生成する水を保有する保水部と、この保水部に保有された水を前記イオン伝導体に供給する水流路とを有することが好ましい。
前記電力取入用電極は、燃料電池の放電時には電力放出用電極となることが好ましい。
前記電力取入用電極から取り入れられた外部からの電力は、前記酸化剤極と前記燃料極とに印加され、前記イオン伝導体に供給された水を電気分解することが好ましい。
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーをさらに有し、前記圧力センサーからの水素の圧力に関する信号が燃料電池に供給する電力の制御に用いられることが好ましい。
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーと、生成した水素を前記燃料タンクに導入する燃料流路に設けられ、前記圧力センサーからの水素の圧力に関する信号に基づいて開閉される燃料供給バルブとをさらに有することが好ましい。
前記燃料タンクに設けられた圧力センサーと、前記圧力センサーからの信号に基づいて、燃料電池の前記燃料タンク内の燃料の残存量を表示する残存容量表示部とをさらに有することが好ましい。
前記燃料タンクを冷却する冷却器をさらに有することが好ましい。
前記セル部を加熱するヒーターをさらに有することが好ましい。
また、本発明の第４の発明は、供給される水を電気分解して生成した水素を燃料タンクに蓄える燃料電池の充電方法であって、少なくとも燃料電池の外部から供給された水を、燃料電池のセル部を構成するイオン伝導体に供給する工程と、前記イオン伝導体に供給された水を燃料電池の外部より取り入れた電力で電気分解して水素を生成する工程と、生成した水素を燃料電池の燃料タンクに導入する工程とを有する燃料電池の充電方法である。
前記供給される水は、外部から供給される水および燃料電池の放電により生成する水の少なくとも１つであることが好ましい。
前記供給される水は、保水部に保有された後、水流路を通って前記イオン伝導体に供給されることが好ましい。
燃料電池は外部から電力を取り入れるための電力取入用電極を有し、前記電力取入用電極は、燃料電池の放電時には電力放出用電極となることが好ましい。
外部から取り入れられた電力は、セル部を構成する酸化剤極（酸化剤が供給される電極）と燃料極（燃料が供給される電極）とに印加され、イオン伝導体に供給された水を電気分解することが好ましい。
前記燃料タンクの圧力に基づいて燃料電池に供給する電力を制御することが好ましい。
前記燃料タンクの圧力に基づいて、生成した水素を燃料タンクに導入する燃料流路にある燃料供給バルブの開閉を制御することが好ましい。
前記燃料タンクの圧力に基づいて求められた燃料タンク内の燃料の残存量を、残存容量表示部に表示させることが好ましい。
前記燃料タンクを冷却することが好ましい。
前記セル部を加熱することが好ましい。
このような本発明によれば、燃料電池の燃料タンクに、水を電気分解して生成した水素を供給することが可能な充電器、燃料電池を提供することができる。また、本発明の燃料電池の充電方法によれば、水を電気分解して生成した水素を燃料電池の燃料タンクに供給することを容易に行うことができる。
なお、本発明において、充電とは、燃料電池に電力を供給し、水の電気分解によって水素を生成し、生成した水素を燃料電池内に蓄える行為をさし、一方、放電とは、水素を用いてセル部のイオン伝導体において発電する行為をさす。
本発明の詳細な態様については、後に図面を参照して説明する。
発明を実施するための最良の形態
（充電器）
まず、本発明の充電器について説明する。本発明の充電器は、燃料電池の燃料タンクに供給して蓄える水素を、燃料電池の内部において水を電気分解して生成するための充電器である。燃料電池に水を供給する水供給手段と、該燃料電池の電力取入用電極に電力を供給して前記燃料電池に供給された水を電気分解して水素を生成する電力供給手段とを有している。充電器は、燃料電池を保持するための保持手段を有していることが好ましい。
電力取入用電極は、電力放出用電極（電力取り出し用電極という場合もある。）を兼ねていてもよく、この場合には、燃料電池の放電時には、電力取入用電極は、発電した電力を燃料電池の外部に取り出すための電力放出用電極（電力取り出し用電極）として機能することができる。
このような構成によれば、燃料電池セルに水を供給し、燃料電池の電力取入用電極に電圧を加えることにより燃料電池セル電極に電力供給を行うことで水素を生成し、生成した水素を前記燃料電池の燃料タンクに蓄えることができる。充電器は、燃料電池を保持する保持手段を有している場合には、保持手段を介してセルに水を供給したり電力を供給したりしてもよい。
充電器の電力供給口と燃料電池の電力取入用電極との接点を外部から絶縁することが好ましい。
電力供給手段は、例えば、電力線からの交流電気を直流に変換するための直流変換器、および燃料電池の充電に適切な電圧に変換するための変圧器を備えているとよい。
また、水を蓄えておく水タンクを備えていてもよい。
水供給手段としては、例えば、燃料電池セル（酸化剤極と燃料極と、これらの間に保持されたイオン伝導体とを備える。酸化剤極とは酸化剤が供給される電極といい、燃料極とは燃料が供給される電極をいう。）を水に浸す水槽を有するものや、水を霧状にして燃料電池セルに供給するものが挙げられる。水を霧状にする手段としては、ヒーターや水を振動させて霧状にする振動手段として超音波振動子が挙げられる。水供給手段は、燃料電池セルにつながる水の流路と接続することが可能な水供給口を備えていることが好ましい。
また、充電器は、燃料電池内を乾燥させるための乾燥手段を有していてもよい。燃料電池に水を供給する際に、燃料電池内部に漏れた水を取り除くことができる。乾燥手段としては、送気手段が挙げられ、熱風を送る送気手段がより好ましい。
また、燃料電池のイオン伝導体（例えば、高分子電解質膜）を加熱するためのヒーターを備えることが好ましい。イオン伝導体に供給される水をあらかじめ加熱しておいてもよい。ヒーターの温度を調節するための、温度調節手段を有していてもよい。イオン伝導体の温度を所定の温度、例えば、６０℃〜９０℃に保つことができる。
また、燃料電池の燃料タンクを冷却するための冷却器を備えていてもよい。さらに、燃料電池の燃料タンクと発電セルとの間にある燃料供給バルブの開閉を制御するバルブ制御手段を有していてもよい。バルブの制御の方法としては、電気信号を送ることや機械的にバルブ（弁）を操作することが挙げられる。
また、燃料電池の燃料容量を検出する残存容量検出手段や、この残存容量検出手段の検出結果に基づき、燃料電池の充電を終了するための充電終了手段や、充電が終了したことを知らせる充電終了表示手段などを備えることが好ましい。残存容量検出手段としては、例えば、燃料電池に備えられた燃料圧力センサーが挙げられる。
（燃料電池）
次に、本発明の燃料電池について説明する。
本発明の燃料電池は、少なくとも外部から供給される水を電気分解し、生成した水素を燃料タンクに蓄えることが可能な燃料電池であって、外部から供給された水をセル部のイオン伝導体（例えば、高分子電解質膜）に供給する給水部と、該給水部に供給された水を電気分解して水素を生成する電力を外部から取り入れる電力取入用電力を有することを特徴とする。セル部は、酸化剤極（酸化剤が供給される電極）と燃料極（燃料が供給される電極）、これらの間に保持されたイオン伝導体とを備えている。燃料電池としては、固体高分子型燃料電池等が挙げられる。
なお、上述したように、電力取入用電極は、電力放出用電極（電力取り出し用電極という場合もある。）を兼ねていてもよく、この場合には、燃料電池の放電時には、電力取入用電極は、発電した電力を燃料電池の外部に取り出すための電力放出用電極（電力取り出し用電極）として機能することができる。
給水部は、外部からの水を発電セル（セル部）のイオン伝導体（例えば、高分子電解質膜）に供給するための水供給口と、水供給口からイオン伝導体および酸化剤極につながる水流路を備えるものが挙げられる。
また、イオン伝導体に接して保水部を有していることが好ましい。保水部は、外部から供給された水をイオン伝導体および酸化剤極に導くための水流路としての役割を果たし、その材料としては吸水性を有する材料が用いられる。
また、保水部に接して、親水性を有する材料からなる補助水流路を有していることが好ましい。補助水流路は、例えば、イオン伝導体中に設けられることができる。保水部が、それが含有する水を補助水流路に供給するように構成するとよい。保水部に含有されている水は毛管現象等によりイオン伝導体（例えば、高分子電解質膜）に供給される。
補助水流路に含有されている水は毛管現象によりイオン伝導体に供給される。保水部が酸化剤極およびイオン伝導体に接する位置に設けられていてもよい。イオン伝導体に供給する水として、セル部の酸化剤極で生成する水を用いてもよい。例えば、生成された水を保水部に蓄え、該保水部または保水部と補助水流路を通して水を毛管現象によりイオン伝導体に供給することが挙げられる。
また、燃料電池の電力取り出し用電極が充電用の水から絶縁されていることが好ましい。また、イオン伝導体（例えば、高分子電解質膜）を加熱するためのヒーターを備えていてもよい。
（充電方法）
次に、本発明の燃料電池の充電方法について説明する。
本発明の燃料電池の充電方法は、少なくとも外部から供給される水を電気分解し、生成した水素を燃料タンクに蓄える燃料電池の充電方法であって、少なくとも外部から供給された水をイオン伝導体（例えば、高分子電解質膜）に供給する工程と、イオン伝導体に供給された水を電力取り出し用電極から外部より取り入れた電力で電気分解して水素を生成する工程と、生成した水素を燃料電池の燃料タンクに導入する工程とを有するものである。
以下に図面に基づき本発明をより具体的に説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を説明する。第１の実施形態では、燃料電池の電池セルを直接水に浸すことにより、水の供給を行う。
図１は本発明の燃料電池の一例を表す斜視図である。図２は図１の燃料電池の平面図である。図３は図１の燃料電池の正面図である。図１に示す本発明の燃料電池の外寸法の一例を示すと、たて（ａ）３０ｍｍ×よこ（ｂ）５０ｍｍ×高さ（ｃ）１０ｍｍであり、通常コンパクトデジタルカメラで使用されているリチウムイオン電池の大きさとほぼ同じである。
図２５は本発明の燃料電池を搭載するデジタルカメラを示す概要図である。図２５に示すように、本発明の燃料電池を搭載する小型電気機器の１つであるデジタルカメラ９１は、小型で一体化されているため、小型の燃料電池９２は携帯機器のデジタルカメラに組み込みやすい形状となっている。また、燃料電池の薄型直方体形状は、厚みのある直方体や円筒形の形状に比べ、小型電気機器に組み込みやすい。
この燃料電池は、図１に示すように、酸化剤として反応に用いる酸素を外気から取り入れるため、筐体２２の上面８２，下面８１及び長側面８４ａ，８４ｂに外気を取り入れるための通気孔１３を有する。また、この通気孔１３は生成した水を水蒸気として逃がしたり、反応により発生した熱を外に逃がす作用もしている。また、筐体２２の一方の短側面８３ｂには電気を取り出すための電力取り出し用電極（以降、電極とも記す）１２が設けられている。
一方、筐体２２の内部は、図３に示すように、燃料極１１３（燃料が供給される電極）とイオン伝導体（例えば、高分子電解質膜）１１２と酸化剤極１１１（酸化剤が供給される電極）と不図示の触媒からなるセルの１つ以上からなるセル部（燃料電池セル）１１と、燃料を貯蔵する燃料タンク１６と、燃料タンクと各セルの燃料極とをつなぐ燃料供給路１５、燃料の圧力を測定する圧力センサー１７によって構成されている。また、発電に伴い生成する水が多い場合には、生成した水を蓄えておく排水保持部１４５（図１２参照）を有する場合もある。
燃料電池セルは起電力０．８Ｖ、電流密度３００ｍＡ／ｃｍ２であり、単位セルの大きさは１．２ｃｍ×２ｃｍである。この燃料電池セルを８枚直列につなぐことで、電池全体の出力は６．４Ｖ、７２０ｍＡで４．６Ｗである。
次に、燃料タンク１６について説明する。燃料タンクの内部には水素を吸蔵することが可能な水素吸蔵合金が充填されている。燃料電池に用いるイオン伝導体の耐圧が０．３〜０．５ＭＰａであることから、外気との差圧が０．１ＭＰａ以内の範囲で用いるとよい。
水素の解放圧が常温で０．２ＭＰａの特性を持つ水素吸蔵合金として、例えばＬａＮｉ５などを用いる。燃料タンクの容積を燃料電池全体の半分とし、タンク肉厚を１ｍｍ、タンク材質をチタンとすると、この時、燃料タンクの重量は５０ｇ程度となり、また、燃料タンク体積は５．２ｃｍ３になる。ＬａＮｉ５は重量当たり１．１ｗｔ％の水素を吸脱着可能なので、燃料タンクに蓄えられている水素量は０．４ｇであり、発電可能なエネルギーは、約１１．３［Ｗ・ｈｒ］であり、従来のリチウムイオン電池の約４倍である。
一方、水素の解放圧が常温で０．２ＭＰａを超えるような水素吸蔵材料を用いる場合には、燃料タンクと燃料極との間に減圧バルブ１８を設ける必要がある。
タンクに蓄えられた水素は燃料供給路１５を通って、燃料極１１３に供給される。また酸化剤極１１１には通気孔１３から外気が供給される。燃料電池セルで発電された電気は電極１２から小型電気機器に供給される（図３参照）。また、充電の際に、電気分解用の水を介して、燃料電池の電極が導通してしまわないように、各電極の水が触れる部分は絶縁されている。絶縁の方法には、電極のイオン伝導体と接していない部分を絶縁体で被覆する方法がある。
図４は本発明の充電器の一例を示す斜視図である。図５は図４の本発明の充電器の平面図及び図６は図４の本発明の充電器の正面図である。充電器２は、燃料電池と接続するための燃料電池差し込み口２６、例えば家庭のコンセント等の電力線から充電に必要な電気を得るための電源プラグ２２１、電源プラグ２２１からの電力を直流に変換する直流変換器（ＡＣ／ＤＣコンバータ）２２２、電圧を充電に最適な電圧に変圧する変圧器２２３、電気分解するための水を蓄えておく水タンク２１、水タンク２１に水を注入するための注水口２１２、燃料電池セルを水に浸すための水槽２１３、水タンクから水槽２１３に水を供給するための水供給口２１１、充電の進み具合および終了を知らせる残量表示部２５からなる。水タンク２１と水槽２１３は同じものを用いることも可能である。また、必要に応じて、燃料電池のバルブを開閉するためのバルブ開閉機構、燃料電池のイオン伝導体（例えば、高分子電解質膜）を加熱するためのヒーター２３、燃料電池の燃料タンクを冷却するための冷却器２４を具備することができる。
図４に示す本発明の充電器に燃料電池を装着するには、燃料電池差し込み口２６から燃料電池を充電器に差し込み、点線で示されている水槽２１３の領域に収容する。燃料電池は、ヒーター２３の位置に燃料電池のセル部が、冷却器２４の位置に燃料電池の燃料タンクが配置される様に収容する。充電器の水タンク２１によりコの字型に囲まれる領域（水槽２１３）に、水タンクから水供給口２１１を介して水が供給される。燃料電池は、水槽の水に浸かった状態になる。水槽の水が、燃料電池の通気孔（給水口）を通ってセル部に到達する。第１の実施形態では、通気孔を給水口として用いている。
以下、本発明の充電器を用いた充電方法を説明する。図７は燃料電池１と充電器２を接続した場合のシステムの相関概要の一例を表す図である。Ａは水供給手段、Ｂは電力供給手段を示す。まず、燃料電池１を燃料電池差し込み口２６から充電器２に差し込み、注水口２１２から純水を水タンク２１に注ぎ、電力線のコンセントにプラグ２２１を差し込む。充電に必要な水の量は燃料電池２の燃料タンク１６に貯蔵可能な水素量が０．４ｇであることから、３．８ｃｍ３程度である。電力線から供給された電力は直流変換器（ＡＣ／ＤＣコンバータ）２２２で直流に変換され、さらに変圧器２２３で変圧される。水の電気分解に必要な電圧はイオン伝導体１枚当たり３Ｖ程度である。変圧された電気は充電器の電力供給口２２４から燃料電池の電力取り出し用電極１２に供給され、さらにセル部１１の酸化剤極（酸化剤が供給される電極）１１１にプラスの電流が、燃料極（燃料が供給される電極）１１３にマイナスの電流が供給される。すなわち、充電においては、酸化剤極１１１は水の電気分解の陽極（ａｎｏｄｅ）として、燃料極１１３は陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）として働く。
なお、燃料電池は、充電器からの電力を取り入れるための電極（電力取入用電極）を電力取り出し電極とは別に有していてもよいし、一方、第１の実施形態のように、電力取入用電極が、電力放出用電極（電力取り出し用電極）を兼ねていてもよい。第１の実施形態によれば、燃料電池の放電時には、電力取り出し用電極は、発電した電力を燃料電池の外部に取り出すための電極として機能し、燃料電池の充電時には、充電器からの電力を取り入れるための電極として機能することができる。
燃料電池に上記の電気が供給されると、燃料電池の充電が開始される。水の電気分解の陽極（ａｎｏｄｅ）として機能する酸化剤極では、イオン伝導体（例えば、高分子電解質膜）に供給された水と電力供給口から供給されたプラスの電流により、下記の（１）式の反応が行われ酸素と水素イオンが生成する。一方、水の電気分解の陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）として機能する燃料極では、イオン伝導体に生成した水素イオンと電力供給口から供給されたマイナスの電流により、下記の（２）式の反応が行われ水素が生成する。燃料極で生成した水素は、燃料供給路を通って燃料タンクに収容され燃料として貯蔵される。
酸化剤極（陽極（ａｎｏｄｅ））：
２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−          （１）
燃料極（陰極（ｃａｔｈｏｄｅ））：
４Ｈ＋＋４ｅ−→２Ｈ２                  （２）
なお、燃料電池が発電している状態においては、酸化剤極はｃａｔｈｏｄｅとして機能し、燃料極はａｎｏｄｅとして機能する。参考までに下記に各電極における反応式（３）および（４）を示す。
酸化剤極（ｃａｔｈｏｄｅ）：
Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−→２Ｈ２Ｏ          （３）
燃料極（ａｎｏｄｅ）：
２Ｈ２→４Ｈ＋＋４ｅ−                  （４）
充電に必要な水は以下のように供給される。まず、水タンク２１に蓄えられた水は水槽２１３に送られる。水槽２１３の水は、燃料電池の発電に必要な外気を取り入れるための通気孔１３などから燃料電池内部に入り込まれ、酸化剤極１１１とイオン伝導体１１２の界面に供給される。
イオン伝導体１１２には、ナフィヨン１１７などが使用でき、この場合、陽極と陰極の間の電圧が３Ｖの時、流れる電流は２５℃で１Ａ／ｃｍ２である。セルの大きさは１．２ｃｍ×２ｃｍなので、８枚のセルを用いたときの総面積は１９．２ｃｍ２であり、流れる電流は１９．２Ａである。この時水素の発生量は毎秒３．４×１０−５ｇである。
燃料電池がバルブ１８を有する場合には、制御部のバルブ開閉機構によってバルブ１８を開く。バルブ駆動方法はバルブの種類によってことなり、例えばバルブ１８が電磁弁である場合には、バルブに電気を流す方法が挙げられる。また、バルブ１８が機械駆動弁である場合には、バルブ駆動部にピンなどによって機械的に力を加える方法が挙げられ、ピン等よってバルブを開閉することができる。
充電の進行は燃料電池に搭載されている圧力センサー１７の値によってモニタリングするとよい。圧力センサーの値がある一定値（例えば、０．２ＭＰａ程度）を超えた場合は、充電器に充電停止信号を送り、回路を切断して、充電を停止するとともに、残量表示部２５に充電終了の表示をする。このようにすることで、過充電を防ぎ、また、燃料タンクの内圧が高圧になることを防ぐことができる。燃料電池がバルブ１８を有する場合は、充電終了と共に、バルブ開閉機構によってバルブが閉じられる。
また、ヒーター２３を用いて、イオン伝導体１１２としての高分子電解質膜を８０℃に加熱すると、流れる電流は３Ａ／ｃｍ２程度になり、充電の効率が向上し、この場合１時間程度で充電が終了する。イオン伝導体を加熱する手段として、ヒーターで、燃料電池に供給する水を加熱しておき、温水を燃料電池セルに供給する方法もある。また、ヒーターは、燃料電池に搭載しておくこともできる。この場合、ヒーターに必要な電力は電極１２から供給するとよい。また、この燃料電池に搭載されたヒーターは、燃料電池の発電の高効率化や低温下での駆動補助に用いることができる。
また、冷却器２４を用いて、燃料タンクを冷却することで、燃料タンク内の水素吸蔵合金の解放圧を下げ、電気分解反応を促進するとともに、燃料タンク内の水素圧が過剰になることを防ぐことができる。
また、固体高分子型燃料電池においてはイオン伝導体としての高分子電解質膜１１２が適度に湿っていることが必要であるが、本発明の充電器を用いれば、セル部に通じる水流路１４２（図１８参照）を介して、固体イオン伝導体を加湿することが可能である。また、燃料電池の発電（放電）に伴い、酸化剤極１１１には水が生成するが、この水も充電用の水として使用することが可能である。
図２４は、本実施例の充電器の操作方法の一例を示すフローチャートである。上記一連の充電フローをフローチャートに沿って説明する。
まず、燃料タンクの内圧を圧力センサーにより測定する（ステップＳ１）。内圧が所定値未満の場合には（ステップＳ２）、セル部のイオン伝導体へ水を供給する（ステップＳ３）。そして、燃料タンクへのバルブを開路し（ステップＳ４）、充電器の電力供給手段から燃料電池の出力取り出し電極へ電力を供給する（ステップＳ５）。燃料タンクの内圧が所定値に達した場合には（ステップＳ６）、燃料電池の出力取り出し電極への電力の供給を停止し（ステップＳ７）、バルブを閉路して（ステップＳ８）、充電フローを終了する。
なお、ステップＳ２において、燃料タンクの内圧が所定値以上の場合には（ステップＳ２）、充電フローを終了する。燃料タンクの内圧が十分高ければ、水素を補充する必要はないからである。また、燃料タンクが過度に高圧になることを防止するためでもある。
また、ステップＳ６において、燃料タンクの内圧が所定値に達していない場合には（Ｓ６）、燃料タンク内の水素の量が十分でないので、燃料電池への電力供給を継続する（Ｓ５）。したがって、燃料タンク内に十分な量の水素が蓄えられる。
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態では充電に用いる水を霧状にして、燃料電池セルに供給する。
図８は本発明の充電器の一例を示す斜視図である。図９は図８の本発明の充電器の平面図及び図１０は図８の本発明の充電器の正面図である。水タンク２１に蓄えられた水は、振動素子２１４によって振動させられ、霧状になり、燃料電池に供給される。また、振動素子の変わりにヒーターを用いて水を加熱し、霧状にすることも可能である。霧状の水は、燃料電池の通気孔（給水口）を通ってセル部に到達する。図８に示される態様においては、燃料電池の通気孔が給水口として用いられる。
図１１は本発明の充電器と燃料電池のシステムの相関概要の他の例を表す図である。図１１では、充電器から水を霧状にして燃料電池に供給する場合の充電器と燃料電池のシステムを示す。その他は図７と同様である。
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態では充電に用いる水を流路を介して、燃料電池セルに供給する。
図１３は本発明の充電器と燃料電池のシステムの相関概要の他の例を表す図である。同図１３において、燃料電池には、外部から水を取り込むための給水口１４１とセルの酸化剤極１１１及びイオン伝導体（高分子電解質膜）１１２に水を供給する水流路１４２が付加されている。図１３において示される給水口１４１と水流路１４２の位置関係には、例えば図１２に示す様なシステムが挙げられる。図１２は、燃料電池の一例を示す。すなわち、給水口１４１ａおよび水流路１４２ａが燃料電池セルの排水保持部１４５がある側面に接している場合（ａ）（図１２の両側面部）、給水口１４１ｂおよび水流路１４２ｂが燃料電池セルの上面及び下面の酸化剤極に接する位置に有る場合（ｂ）（図１２の中央部）、給水口１４１ｃが燃料電池セルの側面で排水保持部１４５の反対側にある場合（ｃ）（図１２の上部）である。なお、排水保持部は、燃料電池セル（セル部ともいう）において生成された水を保持する部材である。
以下、給水口と水流路が（ａ）の位置にある場合について説明する。図１４は給水口位置が（ａ）のタイプである燃料電池に対応する充電器の概観を表す図である。また図１５は図１４の充電器の平面図である。図１６は図１４の充電器の正面図である。充電器２は燃料電池の給水口１４１（図１７参照）に水を供給するための水供給口２１１を備える。図１７は燃料電池１と充電器２を接続した場合の位置関係を表す図である。図１８は図１７の正面図である。
水タンク２１に蓄えられた水は充電器の水供給口２１１から燃料電池の給水口１４１へ供給され、さらに水流路１４２を通って、酸化剤極１１１およびイオン伝導体１１２に供給される。図１９は、燃料電池内での水供給方法の概略を表す図である。白抜きの矢印は、給水口１４１から供給された水の移動の様子を示している。１４４は酸化剤極において生成された水を示す。水流路（図１９では排水保持部を含む）１４２は多孔質体で作成しておき、毛管現象を利用して酸化剤極１１１およびイオン伝導体（高分子電解質膜）１１２に水を供給することで、燃料電池セルが水浸しになるのを防ぐことができる。水流路１４２の材料としては、有機物や無機物が用いられる。有機物としては、アクリル基、アミド基、エーテル基、カルボキシル基など親水性をもつ高分子が挙げられ、例えば、ポリアクリルアミドゲルなどがある。また、無機物としてはシリカゲルやゼオライトなどがある。
給水口１４１の位置が（ａ）のタイプである場合には、この燃料流路として燃料電池の発電（放電）において生成する水を蓄えておくための排水保持部１４５を用いることができる。
また、セル面積が大きく自然拡散だけでは、イオン伝導体（高分子電解質膜）に十分な水を供給できない場合には、イオン伝導体１１２中に保水部に接続している親水性の材料からなる補助水流路１４３を少なくとも１本以上設けることにより、水は補助水流路１４３を通って、イオン伝導体１１２中に素早く拡散し、ポンプなどを使用しなくとも、十分に水を供給することができる。
補助水流路１４３に用いられる材料には親水性を有する材料が用いられ、例えば、有機物としては側鎖にスルホン酸基をもつスチレン系化合物、無機物としてはシリカゾル−ゲルにリン酸基を加えたものが挙げられる。また、補助水流路をイオン伝導体中に配置する方法は、例えば、補助水流路をイオン伝導体材料で狭持することにより行うことができる。
図２０は酸化剤極における排水パターンを示す図であり、３１は疎水性領域、３２は親水性領域、１１１は酸化剤極、１１４は水、１４５は排水保持部を表す。燃料電池の発電（放電）においては酸化剤極表面に水が生成する。この発電（放電）において生成する水を速やかに排水保持部に誘導するために、酸化剤極表面に図２０のような疎水性と親水性の処理を施している場合においては、水は矢印の方向の親水性の処理してある方に移動する。このため、給水口位置が（ａ）のタイプでは、酸化剤極とイオン伝導体との界面に効率よく水を供給することが困難な場合がある。そこで、このような場合においては、給水口および保水部を（ｂ）の位置、すなわち、排水保持部の反対側で、酸化剤極表面に接する位置に設けることが有効である。この場合の電池セルでの水の流れを表したのが図２１である。水流路１４２から供給される水は酸化剤表面を排水保持部１４５まで移動する。その間に電気分解反応が行われる。１１１は酸化剤極、１１２はイオン伝導体、１１３は燃料極、１４１は給水口、１４３は補助水流路、１４６は疎水性領域と親水性領域により形成された排水パターン、１４４は酸化剤極で生成された水である。
しかし、この位置では、燃料電池に複数のセルを重ねて用いる場合、一番端にあるセルには水を供給可能であるが、間にあるセルに水を供給することが困難である。このような場合には、給水口及び保水部を燃料電池の排水保持部から遠い側面、すなわち、（ｃ）の位置に設けることが有効である。
イオン伝導体としての高分子電解質膜１１２には、ナフィヨン１１７（商品名、デュポン社製）などが使用でき、この場合、陽極と陰極の間の電圧が３Ｖの時、流れる電流は２５℃で１Ａ／ｃｍ２である。セルの大きさは１．２ｃｍ×２ｃｍなので、８枚のセルを用いたときの総面積は１９．２ｃｍ２であり、流れる電流は１９．２Ａである。この時水素の発生量は毎秒３．４×１０−５ｇである。従って、充電に必要な時間は３．３時間程度である。この時、水の消費量は毎秒３．２３×１０−４ｃｍ３であり、上記の毛管現象を用いた水の供給方法で十分に供給可能な量である。
図３に示したように、充電の進行は燃料電池に搭載されている圧力センサー１７の値によってモニタリングする。圧力センサーの値がある一定値（例えば、０．２ＭＰａ程度）を超えた場合は、充電器に充電停止信号を送り、回路を切断して、充電を停止するとともに、残量表示部２５に充電終了の表示をする。このようにすることで、過充電を防ぎ、また、燃料タンクの内圧が高圧になることを防ぐことができる。
（第４の実施形態）
図２２は、第４の実施形態を示し、本発明の充電器と燃料電池のシステムの相関概要の他の例を表す図である。第４の実施形態は、充電器に水供給部がない点において第１の実施形態と異なる。燃料電池１への水の供給を、充電器２から行う代わりに、燃料電池の給水部から別途行えばよい。
給水部に水を供給すると、供給された水は保水部を経てセル部１１に到達する。発電（放電）の際に酸化剤極において生じた水を保水部に導くことにより、その水を充電の際に再利用するとよい。
第１の実施形態と同様に、充電作業により生じる燃料（水素）は、燃料流路１５を通じて燃料タンク１６に導かれる。充電器２の制御部が、燃料タンク１６の内圧に応じて、電力供給手段Ｂとバルブの開閉とを制御することにより、燃料タンク１６の内圧が過剰に上昇することを防止できる。そのため、安全に充電できる。
（第５の実施形態）
図２３は、第５の実施形態を示し、本発明の充電器と燃料電池のシステムの相関概要の他の例を表す図である。第５の実施形態は、燃料電池に給水部がない点において第４の実施形態と異なる。充電の際のセル部への水の供給は、発電（放電）の際に生じる水を蓄えた保水部から供給される。この形態は、発電（放電）により生じた水があまり減少しない場合に有効である。
本発明において、水素を貯蔵する方法としては、第一に水素を圧縮して高圧ガスとして保存する方法、第２に水素を低温にして液体として貯蔵する方法、第三に水素吸蔵合金を使用して水素を貯蔵する方法等が挙げられる。いずれの方法にも本発明を適用できる。
また、燃料を高密度に貯蔵するために、カーボンナノチューブ、グラファイトナノファイバー、カーボンナノホーン等の炭素系材料やケミカルハイドライドを使用してもよい。
本発明の燃料電池は、特にデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、小型プロジェクタ、小型プリンタ、ノート型パソコンなどの持ち運び可能な小型電気機器に搭載可能な発電量が数ミリワットから数百ワットまでの固体高分子型燃料電池に好適に適用できる。
また、本発明の充電器は、上記の燃料電池の充電に好適に適用できる。さらに、残量表示部やバルブの開閉を制御する制御部は、充電器ではなく燃料電池に設けてもよい。これらは充電器に設けられる方が、燃料電池がより小型になるのでよい。
産業上の利用の可能性
以上説明した様に、本発明によれば、燃料電池の燃料タンクに、水を電気分解して生成した水素を供給する充電が可能な充電器を提供することができる。
また、本発明の燃料電池の充電方法によれば、水を電気分解して生成した水素を燃料電池の燃料タンクに供給する充電を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の第１の実施形態における燃料電池を表す斜視図である。
図２は、図１の燃料電池の平面図である。
図３は、図１の燃料電池の正面図である。
図４は、本発明の第１の実施形態における充電器を示す斜視図である。
図５は、図４の充電器の平面図である。
図６は、図４の充電器の正面図である。
図７は、本発明の第１の実施形態における充電器と燃料電池のシステムの相関概要の例を表す図である。
図８は、本発明の第２の実施形態における充電器を示す斜視図である。
図９は、図８の充電器の平面図である。
図１０は、図８の充電器の正面図である。
図１１は、本発明の第２の実施形態における充電器と燃料電池のシステムの相関概要の例を表す図である。
図１２は、本発明の第３の実施形態における燃料電池の給水口および水流路の位置関係を示す図である。
図１３は、本発明の第３の実施形態における充電器と燃料電池のシステムの相関概要の例を表す図である。
図１４は、給水口位置が（ａ）のタイプである燃料電池に対応する充電器の概観を表す図である。
図１５は、図１４の充電器の平面図である。
図１６は、図１４の充電器の正面図である。
図１７は、燃料電池１と充電器２を接続した場合の位置関係を表す図である。
図１８は、図１７の正面図である。
図１９は、燃料電池内での水供給方法の概略を表す図である。
図２０は、燃料電池の酸化剤極における排水パターンを表す図である。
図２１は、本発明の第３の実施形態における給水口（ｂ）及び給水口（ｃ）のタイプの燃料電池での水供給方法を示す概略図である。
図２２は、本発明の第４の実施形態における充電器と燃料電池のシステムの相関概要の例を表す図である。
図２３は、本発明の第５の実施形態における充電器と燃料電池のシステムの相関概要の例を表す図である。
図２４は、第１の実施形態の充電器の操作方法の一例を示すフローチャートである。
図２５は、本発明の燃料電池を搭載するデジタルカメラを示す概念図である。
【図１】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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