(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池の出力を安定に制御することを可能とした燃料電池を提供する。【解決手段】燃料極１３、空気極１６、および燃料極１３と空気極１６とに挟持された電解質膜１７を備えた電極膜接続体２と、液体燃料を前記電極膜接続体２内の一箇所へ供給する燃料送液手段２３と、を有する燃料非循環型燃料電池１において、燃料送液手段２３は、燃料極１３の重心点から離れた位置に対向して配置された燃料供給部２２を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料極、空気極、および前記燃料極と前記空気極とに挟持された電解質膜を備えた膜電極接合体と、液体燃料を前記電極膜接続体内の一箇所へ供給する燃料送液手段と、を有する燃料非循環型燃料電池であって、
前記燃料送液手段は、前記燃料極の重心点から離れた位置に対向して配置された燃料供給部を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記燃料供給部と前記重心との間隔は、前記重心と前記燃料供給部とを結ぶ直線の前記重心と前記燃料極の周辺との間の長さの５％以上であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
前記燃料供給部と前記重心との間隔は、前記重心と前記燃料供給部とを結ぶ直線の前記重心と前記燃料極の周辺との間の長さの７０％以内であることを特徴とする請求項２記載の燃料電池。
【請求項４】
前記燃料供給部と前記燃料極との間に、少なくとも一層の多孔体が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記液体燃料はメタノール燃料であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項６】
前記メタノール燃料はメタノール濃度が８０％以上のメタノール水溶液または純メタノールであることを特徴とする請求項５記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料を用いた燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンや携帯電話等の各種携帯用電子機器を長時間充電なしで使用可能とするために、これら携帯用電子機器の電源に燃料電池を用いる試みがなされている。燃料電池は燃料と空気を供給するだけで発電することができ、燃料を補給すれば連続して長時間発電することが可能であるという特徴を有している。このため、燃料電池を小型化できれば、携帯用電子機器の電源として極めて有利なシステムといえる。
【０００３】
直接メタノール型燃料電池（Direct Methanol Fuel Cell：ＤＭＦＣ）は小型化が可能であり、さらに燃料の取り扱いも容易であるため、携帯用電子機器の電源として有望視されている。
【０００４】
ＤＭＦＣの燃料供給方法として燃料電池セルと燃料収容部とを流路を介して接続することが検討されている（特許文献１〜３参照）。燃料収容部から供給された液体燃料を燃料電池セルに流路を介して供給することによって、流路の形状や径等に基づいて液体燃料の供給量を調整することができる。
【０００５】
また、燃料収容部から流路にポンプで液体燃料を供給することも提案されている。さらに、ポンプに代えて、流路に電気浸透流を形成する電界形成手段を用いることも提案されている（特許文献２参照）。また、電気浸透流ポンプを用いて液体燃料等を供給することが提案されている（特許文献３参照）。
【０００６】
上記のような燃料の循環構造を適用した燃料電池では、ポンプが有効であるものの、パッシブ型ＤＭＦＣのように燃料を循環させない場合には、単にポンプを適用しても、燃料電池セル全体での均一な発電反応を生起することは難しく、かえって燃料供給のＯＮ／ＯＦＦに応じた出力変動が大きくなり、燃料消費量が増大する場合があった。
【０００７】
このような構成において液体燃料の供給量を適宜調整することにより、燃料電池の出力制御を行う手法の検討が進められている。
【特許文献１】特表２００５−５１８６４６号公報
【特許文献２】特開２００６−０８５９５２号公報
【特許文献３】米国特許公開第２００６／００２９８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、液体燃料の供給量を適宜調整する際に、出力の変動を参照しながら燃料の供給を制御すると、燃料が供給されてから実際に電力として制御で参照可能な状態となるまでに遅れ時間が伴うため、実際の出力の変動と制御とのタイミングが合わずにかえって出力が大きく変動してしまう場合があった。
【０００９】
これを防止することを目的にさまざまな検討がなされているが、制御のための専用の装置が必要となったり、特殊な制御手法が必要とされたりし、なかなか実用に耐えるものが実現できていない。
【００１０】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、制御のための特殊な機構等を用いることなく、燃料電池の燃料供給を制御するための参照信号を得ることにより、燃料電池の出力を安定に制御することを可能とした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】
本発明の態様による燃料電池は、燃料極、空気極、および前記燃料極と前記空気極とに挟持された電解質膜を備えた膜電極接合体と、燃料送液手段により液体燃料を前記膜電極接合体の一箇所へ供給する燃料送液手段と、を有する燃料非循環型燃料電池において、前記燃料送液手段は、前記燃料極の重心点から離れた位置に対向して配置された燃料供給部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、制御のための特殊な機構等を用いることなく、燃料電池の燃料供給を制御するための参照信号を得ることにより、燃料電池の出力を安定に制御することを可能とした燃料電池を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１はセルの第１の実施形態による燃料電池の構成を示す断面図である。図１に示す燃料電池１は、起電部を構成する燃料電池セル２と、この燃料電池セル２に燃料を供給する燃料分配機構３と、液体燃料を収容する燃料収容部４と、これら燃料分配機構３と燃料収容部４とを接続する流路５とから主として構成されている。
【００１４】
燃料電池セル２は、アノード触媒層１１とアノードガス拡散層１２とを有するアノード（燃料極）１３と、カソード触媒層１４とカソードガス拡散層１５とを有するカソード（空気極／酸化剤極）１６と、アノード触媒層１１とカソード触媒層１４とで挟持されたプロトン（水素イオン）伝導性の電解質膜１７とから構成される膜電極接合体（Membrane Electrode Assembly：ＭＥＡ）を有している。
【００１５】
アノード触媒層１１やカソード触媒層１４に含有される触媒としては、例えばＰｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｄ等の白金族元素の単体、白金族元素を含有する合金等が挙げられる。アノード触媒層１１にはメタノールや一酸化炭素等に対して強い耐性を有するＰｔ−ＲｕやＰｔ−Ｍｏ等を用いることが好ましい。カソード触媒層１４にはＰｔやＰｔ−Ｎｉ等を用いることが好ましい。ただし、触媒はこれらに限定されるものではなく、触媒活性を有する各種の物質を使用することができる。触媒は炭素材料のような導電性担持体を使用した担持触媒、あるいは無担持触媒のいずれであってもよい。
【００１６】
電解質膜１７を構成するプロトン伝導性材料としては、例えばスルホン酸基を有するパーフルオロスルホン酸重合体のようなフッ素系樹脂（ナフィオン（商品名、デュポン社製）やフレミオン（商品名、旭硝子社製）等）、スルホン酸基を有する炭化水素系樹脂等の有機系材料、あるいはタングステン酸やリンタングステン酸等の無機系材料が挙げられる。ただし、プロトン伝導性の電解質膜１７はこれらに限られるものではない。
【００１７】
アノード触媒層１１に積層されるアノードガス拡散層１２は、アノード触媒層１１に燃料を均一に供給する役割を果たすと同時に、アノード触媒層１１の集電体も兼ねている。カソード触媒層１４に積層されるカソードガス拡散層１５は、カソード触媒層１４に酸化剤を均一に供給する役割を果たすと同時に、カソード触媒層１４の集電体も兼ねている。アノードガス拡散層１２およびカソードガス拡散層１５は多孔質基材で構成されている。
【００１８】
アノードガス拡散層１２やカソードガス拡散層１５には、必要に応じて導電層が積層される。これら導電層としては、例えばＡｕのような導電性金属材料からなるメッシュ、多孔質膜、薄膜等が用いられる。電解質膜１７と燃料分配機構３およびカバープレート１８との間には、それぞれゴム製のＯリング１９が介在されており、これらによって燃料電池セル２からの燃料漏れや酸化剤漏れを防止している。
【００１９】
図示を省略したが、カバープレート１８は酸化剤である空気を取入れるための開口を有している。カバープレート１８とカソード１６との間には、必要に応じて保湿層や表面層が配置される。保湿層はカソード触媒層１４で生成された水の一部が含浸されて、水の蒸散を抑制すると共に、カソード触媒層１４への空気の均一拡散を促進するものである。表面層は空気の取入れ量を調整するものであり、空気の取入れ量に応じて個数や大きさ等が調整された複数の空気導入口を有している。
【００２０】
燃料収容部４には、燃料電池セル２に対応した液体燃料が収容されている。液体燃料としては、各種濃度のメタノール水溶液や純メタノール等のメタノール燃料が挙げられる。液体燃料は必ずしもメタノール燃料に限られるものではない。液体燃料は、例えばエタノール水溶液や純エタノール等のエタノール燃料、プロパノール水溶液や純プロパノール等のプロパノール燃料、グリコール水溶液や純グリコール等のグリコール燃料、ジメチルエーテル、ギ酸、その他の液体燃料であってもよい。いずれにしても、燃料収容部４には燃料電池セル２に応じた液体燃料が収容される。
【００２１】
燃料電池セル２のアノード（燃料極）１３側には、燃料分配機構３が配置されている。燃料分配機構３は配管のような液体燃料の流路５を介して燃料収容部４と接続されている。燃料分配機構３には燃料収容部４から流路５を介して液体燃料が導入される。流路５は燃料分配機構３や燃料収容部４と独立した配管に限られるものではない。例えば、燃料分配機構３と燃料収容部４とを積層して一体化する場合、これらを繋ぐ液体燃料の流路であってもよい。燃料分配機構３は流路５を介して燃料収容部４と接続されていればよい。
【００２２】
上述の燃料収納部４と燃料分配機構３の間には燃料を燃料収容部４から燃料分配機構３へ送りための、燃料送液手段３１が設けられている。送液のための機構は特に限定されるものではない。
【００２３】
例えば、使用時の設置場所が固定される場合には、重力を利用して液体燃料を燃料収容部４から燃料分配機構３まで落下させて送液することができる。また、多孔体等を充填した流路５を用いることによって、毛細管現象で燃料収容部４から燃料分配機構３まで送液することができる。さらに、燃料収容部４から燃料分配機構３への送液はポンプで実施してもよい。
【００２４】
燃料送液手段３１としてポンプを使用する場合、燃料送液手段３１は燃料を循環される循環ポンプではなく、あくまでも燃料収容部４から燃料分配機構３に液体燃料を送液する燃料供給ポンプである。
【００２５】
このようなポンプで必要時に液体燃料を送液することによって、燃料供給量の制御性を高めることができる。燃料送液手段３１としてポンプを使用した場合においても、燃料を循環しないことから、従来のアクティブ方式とは異なるものであり、装置の小型化等を損なうものではない。
【００２６】
また、液体燃料の供給を燃料送液手段３１により強制的に行っても、従来の内部気化型のような純パッシブ方式とも異なるため、図１に示す燃料電池は例えばセミパッシブ型と呼称される方式を適用したものである。
【００２７】
ポンプとしての種類は特に限定されるものではないが、少量の液体燃料を制御性よく送液することができ、さらに小型軽量化が可能という観点から、ロータリーベーンポンプ、電気浸透流ポンプ、ダイアフラムポンプ、しごきポンプ等を使用することが好ましい。ロータリーベーンポンプはモータで羽を回転させて送液するものである。
【００２８】
電気浸透流ポンプは電気浸透流現象を起こすシリカ等の焼結多孔体を用いたものである。ダイアフラムポンプは電磁石や圧電セラミックスによりダイアフラムを駆動して送液するものである。
【００２９】
しごきポンプは柔軟性を有する燃料流路の一部を圧迫し、燃料をしごき送るものである。これらのうち、駆動電力や大きさ等の観点から、電気浸透流ポンプや圧電セラミックスを有するダイアフラムポンプを使用することがより好ましい。
【００３０】
また、燃料分配機構３から燃料電池セル２への燃料供給が行われる構成であればポンプに代えて燃料遮断バルブを配置する構成とすることも可能である。この燃料遮断バルブは、流路による液体燃料の供給を制御するために設けられるものである。
【００３１】
燃料分配機構３は図１に示すように、液体燃料が流路５を介して流入する少なくとも１個の燃料注入口２１と、液体燃料やその気化成分を膜電極接合体２のアノード１３の所定の箇所へ排出する燃料排出口２２とを有する燃料分配板２３を備えている。燃料分配板２３の内部には図１に示すように、燃料注入口２１から導かれた液体燃料の通路が燃料排出口２２へ連なる形式となっている。
【００３２】
燃料注入口２１から燃料分配機構３に導入された液体燃料は燃料排出口２２に導かれる。燃料排出口２２には、例えば液体燃料の気化成分のみを透過し、液体成分は透過させない気液分離体（図示せず）を配置してもよい。
【００３３】
これによって、燃料電池セル２のアノード（燃料極）１３には液体燃料の気化成分が供給される。なお、気液分離体は燃料分配機構３とアノード１３との間に気液分離膜等として設置してもよい。
【００３４】
燃料排出口２２は燃料電池セル２の全体に燃料を供給することが可能なように、燃料分配板２３のアノード１３と接する面に設けられている。燃料分配機構３から放出された燃料は、上述したように燃料電池セル２のアノード（燃料極）１３に供給される。
【００３５】
燃料電池セル２内において、燃料はアノードガス拡散層１２を拡散してアノード触媒層１１に供給される。液体燃料としてメタノール燃料を用いた場合、アノード触媒層１１で下記の(1)式に示すメタノールの内部改質反応が生じる。
【００３６】
なお、メタノール燃料として純メタノールを使用した場合には、カソード触媒層１４で生成した水や電解質膜１７中の水をメタノールと反応させて(1)式の内部改質反応を生起させる。あるいは、水を必要としない他の反応機構により内部改質反応を生じさせる。
【００３７】
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ  →  ＣＯ2＋６Ｈ+＋６ｅ-  …(1)
この反応で生成した電子（ｅ-）は集電体を経由して外部に導かれ、いわゆる電気として携帯用電子機器等を動作させた後、カソード（空気極）１６に導かれる。また、(1)式の内部改質反応で生成したプロトン（Ｈ+）は電解質膜１７を経てカソード１６に導かれる。カソード１６には酸化剤として空気が供給される。カソード１６に到達した電子（ｅ-）とプロトン（Ｈ+）は、カソード触媒層１４で空気中の酸素と下記の(2)式にしたがって反応し、この反応に伴って水が生成する。
【００３８】
６ｅ-＋６Ｈ+＋（３／２）Ｏ2  →  ３Ｈ2Ｏ  …(2)
上述した燃料電池の発電反応において、発電出力を安定化させるには、燃料の供給を出力に応じて制御することが重要となる。燃料送液手段３１の制御は、例えば図１に示すように燃料電池１の出力を参照して行うことが好ましい。
【００３９】
燃料電池１の出力は制御回路３２で検出され、この検出結果に基づいて燃料送液手段３１に制御信号が送られる。燃料送液手段３１は制御回路３２から送られる制御信号に基づいてオン／オフが制御される。
【００４０】
燃料送液手段３１の制御により、燃料電池出力を一定に範囲に安定に収めるためには、燃料電池セルに存在する燃料に応じて、制御のための参照信号となる燃料電池出力が速やかに変動することが重要である。特に、燃料の枯渇が始まる際の出力挙動が重要となる。
【００４１】
本願発明者らは、この燃料枯渇時の出力挙動が燃料排出口２２の位置により大きく変化することを見出した。図１に示す構成の燃料電池において、燃料排出口２２を図２Ａに示すように、対称軸上で重心から離間された場所へ設けた実施例と図２Ｂに示すように、アノードの中心（重心）へ設置した比較例との二種類の燃料電池を構成し、燃料供給と出力の変化との関係を観察した。この際に、燃料送液手段３１の制御は、一番簡素な制御手段であるＯＮ／ＯＦＦ制御を採用している。
【００４２】
図３に示すように、比較例に係る燃料電池では、燃料が枯渇し始めても、しばらくの間（期間Ｘ）は定常出力を維持する。しかしその後、急速に出力が低下した。さらに詳しくは、出力が定常値の８０％に低下した時点で送液を一定時間行うように設計されている。このため、出力が定常値の８０％に低下する図中Ａの時点で燃料送液手段が動作開始する。
【００４３】
燃料送液手段の動作により燃料が燃料収容部４から燃料分配機構２３に供給され、アノード１３で発電反応に供される。しかし、燃料がアノード１３に供給されてから、実際に出力が上昇し始めるまでには誘導時間が必要なため、出力が増加を始めるのは燃料送液手段が動作を始めた点Ａから遅れた点Ｂからとなる。この遅れの間にも出力は急速に低下する。したがって、この比較例に係る燃料電池において得られる燃料電池の出力は図３のごとく大きく変動したものとなる。
【００４４】
これに対し、図４に示すように実施例に係る燃料電池おいては、燃料が枯渇し始めると、速やかに出力が低下する。しかし、その低下速度は、図３に示したように比較例に係る燃料電池と比べて緩やかなものとなっている。
【００４５】
出力が定常値の８０％に低下する図中点Ａの時点で燃料送液手段が動作開始する。しかし、燃料が送液されても、比較例に係る燃料電池と同様な誘導時間が発生するため、実際に出力が増加に転じるのは点Ｂからとなる。
【００４６】
この遅れの間にも出力は低下するが、比較例に係る燃料電池と比べて、その低下速度は緩やかなものである。したがって、この実施例に係る燃料電池において得られる燃料電池出力は、図４に示すように変動はあるものの、変動幅の少ない安定したものとなる。
【００４７】
次に、燃料排出口２２の配置場所により、燃料枯渇時の出力変動が変化する原因を調べるため、図２Ａおよび図２Ｂに示す２種類の燃料分配機構２３の燃料排出口２２側にアノードガス拡散層１２を介して感圧紙を重ね、燃料送液手段により、微量のメチルアルコールを供給した。
【００４８】
感圧紙は印加された圧力に応じて塗布されたるマイクロカプセルが破裂し、内部に封じ込められた薬液が台紙に塗布された薬剤と反応し呈色反応を行うものであるが、マイクロカプセルはメチルアルコールと接触すると溶解し、加圧時同様に呈色反応を示す。このため、簡易にメチルアルコールの分布を調べるのに適した方法である。
【００４９】
感圧紙により調べたメチルアルコールの分布を図５Ａおよび図５Ｂに示す。図５Ａおよび図５Ｂから明らかなように、実施例に係る燃料電池と、比較例に係る燃料電池とも燃料排出口２２を中心として、同心円状にメチルアルコールが分布していることが確認された。このように分布された燃料がアノード触媒層１１に作用して、前述の発電反応を行いながら、順次消費されていく。
【００５０】
次に、発電反応による消費に伴い発生する燃料の減少が、出力変動に及ぼす影響をコンピュータシミュレーションにより確認した。図５Ａおよび図５Ｂで実測された燃料の分布を元に、アノードガス拡散層１２、アノード触媒層１１内部での拡散式をといて実施されたシミュレーション結果を図６に示す。
【００５１】
図６に示すように、比較例に係る燃料電池においては燃料枯渇を模擬した点Ａ以降、しばらくは緩やか出力低下を示すが、時間経過とともにその低下速度が徐々に大きくなり、最後には非常に急速な出力低下を示すことがわかる。
【００５２】
それに対し、実施例に係る燃料電池では、燃料枯渇を模擬した点Ａから、速やかに出力低下が始まり、時間経過とともにその低下速度は大きくなるものの、低下速度の変化具合は比較例に比べ緩やかであることがわかる。このようにシミュレーションでも実測値が再現できることが確認できた。
【００５３】
上記のように燃料排出口２２の設置位置により、出力の低下挙動が変わる原因としては、実施例に係る燃料電池の方が比較例に係る燃料電池より、アノード１３面内の燃料濃度分布が大きいこと、および、燃料電池のアノード反応の反応速度（出力大小を決める）は燃料濃度が濃くなっても比例しては速くならない（出力が大きいことを示す）こと、の２つの要因が原因であると推察される。
【００５４】
さらに、コンピュータシミュレーションが実際の燃料電池挙動をほぼ正しく再現できたことから、燃料排出口２２の位置の及ぼす影響について、シミュレーションにより検討を加えた。
【００５５】
計算の元としたモデルは上述のモデルを使用した。評価パラメータは燃料枯渇を模擬した点Ａから出力が８０％に低下するまでの時間の、出力が０になるまでの時間に対する割合とした。
【００５６】
つまり、点Ａから出力８０％まで低下するのに要する時間が５で、点Ａから出力０まで低下するのに要する時間が２０だった場合、０．２５の特性を持つものと評価する。この数値が小さいほど、出力低下速度が小さく、実際に制御を行った場合の出力変動が小さく抑制できることを示す。以下出力低下指数と呼ぶこととする。
【００５７】
図７に燃料排出口２２の位置を重心から対称軸上を外側に向かって移動させた場合の出力低下指数の変化を示す。図７では、燃料排出口２２が重心に設置されているときを、燃料排出口位置０とし、燃料排出口２２をアノードのエッジ部に設置した場合の位置を１００と表示している。
【００５８】
つまり、数値が大きいほど、燃料排出口２２が外側に設置されていることを示す。図７に示すように、燃料排出口２２が重心からアノードのエッジ部に移動するにしたがって、出力低下指数は小さくなっていくことがわかる。
【００５９】
この結果を元に、いくつかのポイントで実際の燃料電池を試作し、特性評価を行った。その結果を図８に示す。図８には、実測された出力低下指数、平均出力、制御時の出力変動幅をあわせて記載した。
【００６０】
実測によっても、燃料排出口が重心から移動するに従い、出力低下指数が小さくなっていくことが確認された。またこれにあわせ、制御性が改善され、出力の変動幅が小さくなっていっていることも、確認できた。しかし、同時に設置位置が周辺に移動するにしたがって、燃料分布の不均一性が影響するとともに、平均出力の低下が観察されるようになっている。
【００６１】
これらのことより、出力の制御安定性、平均出力が両立できる範囲として、燃料排出口の好ましい設置場所は、アノード１３の重心から、重心とアノード１３の周辺（エッジ）とを結ぶ直線の長さの５％以上７０％以下の範囲に設置されていることが好ましい。
【００６２】
すなわち、上述したように、燃料送液手段により供給される燃料を発電部内の一箇所へ供給する燃料非循環型燃料電池において、燃料供給部位が、膜電極接合体（ＭＥＡ）の燃料極の重心点から離れた場所に配置することにより、発電部内に供給された燃料の減少を速やかに出力変動に反映させることが可能となる。このため、出力を燃料供給の制御を行うための参照信号としても、出力が大きく変動しない燃料電池を提供することができる。
【００６３】
すなわち、本実施形態に係る燃料電池によれば、制御のための特殊な機構等を用いることなく、燃料電池の燃料供給を制御するための参照信号を得ることにより、燃料電池の出力を安定に制御することを可能とした燃料電池を提供することができる。
【００６４】
さらに、燃料分配機構３とアノード（燃料極）１３との間には、図９に示すように多孔体２６を挿入することが有効である。多孔体２６の構成材料としては各種樹脂が使用され、多孔質状態の樹脂フィルム等が多孔体２６として用いられる。
【００６５】
このような多孔体２６を配置することによって、燃料排出口２２から排出された燃料の面内での拡散が速やかに行われるようになり、燃料の供給に対する出力変化までの緩和時間を短縮することができる。多孔体２６は複数の多孔膜を積層して配置してもよい。
【００６６】
上述した実施形態の液体燃料は、各種の液体燃料を使用した場合に効果を発揮し、液体燃料の種類や濃度は限定されるものではない。ただし、燃料電池の燃料濃度が高いほど、燃料送液手段３１にて供給される燃料の制御を、よりきめ細かに実施することが好ましい。
【００６７】
このため、各実施形態の燃料電池は、濃度が８０％以上のメタノールを液体燃料として用いた場合に、その性能や効果を特に発揮することができる、従って、各実施形態は濃度が８０％以上のメタノールを液体燃料として用いた燃料電池に適用することが好ましい。
【００６８】
なお、本発明は液体燃料を使用した各種の燃料電池に適用することができる。また、燃料電池の具体的な構成や燃料の供給状態等も特に限定されるものではなく、ＭＥＡに供給される燃料の全てが液体燃料の蒸気、全てが液体燃料、または一部が液体状態で供給される液体燃料の蒸気等、種々形態に本発明を適用することができる。
【００６９】
実施段階では本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。さらに、上記実施形態に示される複数の構成要素を適宜に組合せたり、また実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除したりする等、種々の変形が可能である。
【００７０】
本発明の実施形態は本発明の技術的思想の範囲内で拡張もしくは変更することができ、この拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料電池の一構成例を概略的に示す断面図。
【図２Ａ】本発明の実施例に係る燃料電池の燃料分配機構の一例を示す斜視図。
【図２Ｂ】本発明の比較例に係る燃料電池の燃料分配機構の一例を示す斜視図。
【図３】本発明の比較例に係る燃料電池の出力変動の一例を説明するための図。
【図４】実施例に係る燃料電池の出力変動の一例を説明するための図
【図５Ａ】実施例に係る燃料電池のアノード面内の燃料分布の一例を示す図。
【図５Ｂ】比較例に係る燃料電池とのアノード面内の燃料分布の一例を示す図。
【図６】実施例に係る燃料電池と従来例に係る燃料電池との燃料枯渇領域での出力変動の一例を示す図である。
【図７】燃料排出口の位置と出力低下指数とについて行ったシミュレーション結果の一例を示す図。
【図８】燃料排出口の位置を変化させた場合の燃料電池の諸特性の一例を示す図。
【図９】本発明の別の実施形態による燃料電池の一構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１…燃料電池、２…燃料電池セル、３…燃料分配機構、４…燃料収容部、５…流路、１１…アノード触媒層、１２…アノードガス拡散層、１３…アノード（燃料極）、１４…カソード触媒層、１５…カソードガス拡散層、１６…カソード（空気極）、１７…電解質膜、２１…燃料注入口、２２…燃料排出口、２３…燃料分配板、２５…細管、２６…多孔体、３１…ポンプ、３２…制御回路
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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