(57)【要約】【課題】携帯機器の電源として長期間の使用が可能であり、またハンドリング性、毒性、排ガス環境性、およびインフラ整備性に優れている省スペースの携帯用電池を提供すること。【解決手段】本発明に係る携帯用燃料電池は、アノードとカソードとの間に少なくともイオン透過性を有する高分子電解質膜を有する燃料電池、又はそれ等を積層した積層電池であり、上記電解質膜の面積は１０乃至１０００ｃｍ２の範囲にあり、上記アノードに使用される燃料がジメチルエーテルであることを特徴とする。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードとカソードとの間に少なくともイオン透過性を有する高分子電解質膜を有する燃料電池、又はそれ等を積層した積層電池において、上記電解質膜の面積は１０乃至１０００ｃｍ２の範囲にあり、上記アノードに使用される燃料がジメチルエーテルであることを特徴とする携帯用燃料電池。
【請求項２】
上記燃料電池又は積層電池の出力電圧は０．１乃至５０Ｖの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の携帯用燃料電池。
【請求項３】
上記燃料を温度０乃至１５０℃の範囲で使用することを特徴とする請求項１記載の携帯用燃料電池。
【請求項４】
上記燃料を常圧乃至１５気圧の範囲で使用することを特徴とする請求項１記載の携帯用燃料電池。
【請求項５】
上記アノードは、触媒種を担持させた担持体粒子に電解質材を被覆した被覆触媒を所定の空孔を存在させながら形成してなる電極触媒層を有し、上記被覆用電解質材は上記高分子電解質膜より燃料透過性が大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の携帯用燃料電池。
【請求項６】
上記被覆用電解質材の厚みが０．０５乃至１０μｍの範囲にあり、上記高分子電解質膜の厚みが２０乃至１７５μｍの範囲にあることを特徴とする請求項５に記載の携帯用燃料電池。
【請求項７】
上記電極触媒層の厚みが５乃至２０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項５又は６に記載の携帯用燃料電池。
【請求項８】
上記被覆用電解質材は、ポリフルオロアルキレンスルホン酸、或いはイオン導電性酸をドープした高分子剤からなる請求項７に記載の携帯用燃料電池。
【請求項９】
上記高分子電解質膜がスルフォン化炭化水素系樹脂である請求項７に記載の携帯用燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯用燃料電池に関するものであり、より詳細には、携帯電話、デジタルカメラ、ノートパソコン等の持ち運び可能で、比較的に長時間使用される携帯機器の電源となる携帯用燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、固体高分子型、或いは直接型燃料電池は、高分子電解質膜の両側に電極触媒層が設けられ、更にその両外側に集電体層（集電板等）が設けられる。高分子電解質膜には従来からイオン透過性、即ちプロトン透過性のあるものが使用され、電極触媒層は、Ｐｔ触媒、Ｐｔ−Ｒｕ触媒等を担持したカーボン等の導電性粒子を電解質材で被覆し、その被覆触媒材を一定の空孔を存在させながら凝集連結したものから形成されている。
また、燃料としては、メタノールが主に利用され、最近では、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）等の利用も考えられている。
【０００３】
このような直接型燃料電池の電極接合体セルの従来の製造方法としては、ペースト状の被覆触媒材を多孔質カーボンペーパー（集電板）にへらで手塗りして、これを高分子電解質膜に圧着させて製造している。また最近、電極触媒層の厚み、及び空孔率等のコントロールが容易なことから、転写式セルの製造方法が提案されている。これは、電極触媒層の被覆触媒材の溶液を厚さ０．０５ｍｍ程度のテフロン（Ｒ）シートにスプレー塗布し、これを更に高分子電解質膜と共にホットプレスした後、テフロン（Ｒ）シートを剥離して膜電極接合体セルを製造するものである。
このような電極接合体セルは一般に、燃料のクロスリーク量（燃料が高分子電解質膜を透過する量）等の性能試験が行われる。
【０００４】
従来から燃料電池においては、燃料利用効率を高め、燃料のクロスリーク量を少なくして、電池の電流損失を抑え、長期間の間、高い燃料利用率を維持することが望まれている。特に、携帯用にあっては高燃料利用率の維持が燃料電池の小型化、省スペース化につながる。
【０００５】
また、ノートパソコン、携帯電話、デジタルカメラ等の携帯機器の電源には、リチウム二次電池、ニッケル水素二次電池などが一般に用いられている。しかしながら、最近の携帯機器は多機能化して電力消費が激しく、従来の電池では数時間程度で電力が消費されてしまう。このため、これらの二次電池以上にエネルギー密度の高い電池、即ち、長時間の電力供給が可能な電池が望まれている。
このような要望から最近、携帯機器の電源に上記燃料電池を使用することが提案されている。しかしながら、従来の燃料電池は燃料が水素或いはメタノールであるため、ハンドリング性、燃焼性、毒性、排ガス環境性、及びインフラ整備性の観点から、携帯機器の使用には十分に適していない。また、これらの燃料電池は燃料利用率も十分ではなく、携帯用にも適しない場合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するためになされた。即ち、携帯機器の電源として長期間の使用が可能であり、またハンドリング性、毒性、排ガス環境性、およびインフラ整備性に優れている省スペースの携帯用電池を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、燃料電池の燃料として使用できるものの中にジメチルエーテルがあり、ジメチルエーテルはメタノールと相違して毒性、使用時のハンドリング性、排ガス環境性、および燃料供給におけるインフラ整備性が優れていること、更にジメチルエーテルは高分子電解質膜を透過し難く、その一方で、触媒の被覆電解質材において、ジメチルエーテルと触媒との接触を容易にした被覆電解質材構造とすることができ、燃料利用効率が高め、携帯用電池として極めて優れていることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００８】
即ち、本発明に係る携帯用電池は、以下の構成或いは手段からなることを特徴とし、上記課題を解決するものである。
（１）アノードとカソードとの間に少なくともイオン透過性を有する高分子電解質膜を有する燃料電池、又はそれ等を積層した積層電池において、上記電解質膜の面積は１０乃至１０００ｃｍ２の範囲にあり、上記アノードに使用される燃料がジメチルエーテルであることを特徴とする携帯用燃料電池。
【０００９】
（２）上記燃料電池又は積層電池の出力電圧は０．１乃至５０Ｖの範囲にあることを特徴とする上記（１）記載の携帯用燃料電池。
【００１０】
（３）上記燃料を温度０乃至１５０℃の範囲で使用することを特徴とする上記（１）記載の携帯用燃料電池。
【００１１】
（４）上記燃料を常圧乃至１５気圧の範囲で使用することを特徴とする上記（１）記載の携帯用燃料電池。
【００１２】
（５）上記アノードは、触媒種を担持させた担持体粒子に電解質材を被覆した被覆触媒を所定の空孔を存在させながら形成してなる電極触媒層を有し、上記被覆用電解質材は上記高分子電解質膜より燃料透過性が大きいことを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の携帯用燃料電池。
【００１３】
（６）上記被覆用電解質材の厚みが０．０５乃至１０μｍの範囲にあり、上記高分子電解質膜の厚みが２０乃至１７５μｍの範囲にあることを特徴とする上記（５）に記載の携帯用燃料電池。
【００１４】
（７）上記電極触媒層の厚みが５乃至２０μｍの範囲にあることを特徴とする上記（５）又は（６）に記載の携帯用燃料電池。
【００１５】
（８）上記被覆用電解質材は、ポリフルオロアルキレンスルホン酸、或いはイオン導電性酸をドープした高分子剤からなる上記（７）に記載の携帯用燃料電池。
【００１６】
（９）上記高分子電解質膜がスルフォン化炭化水素系樹脂である上記（７）に記載の携帯用燃料電池。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る燃料電池用膜電極接合体の好ましい実施の形態を詳述する。尚、本発明に係る燃料電池用膜電極接合体は以下の実施形態及び実施例に限るものではない。
図１は、本発明に係る携帯用燃料電池が使用される携帯電話の斜視図である。図２は、図１に示す携帯用燃料電池の概略構造を示す概略断面図である。図３の（ａ）及び（ｂ）は、携帯燃料電池に使用する膜電極接合体の分解斜視図である。図４は、図３に示す膜電極接合体の部分拡大断面図である。図５は、図３に示す膜電極接合体を製造するためのチャート図である。図６は、膜電極接合体の一般的試験装置の要部概略図である。図７は、図３に示す膜電極接合体の所定濃度のＤＭＥ燃料のクロスリーク量と電流密度との関係を示したグラフ図である。
【００１８】
本発明に係る携帯用燃料電池は、ノートパソコン、デジタルカメラ、ＣＤプレイヤー、携帯電話等の携帯機器、例えば、図１及び図２に示すような携帯電話１０１等に使用される。本発明に係る携帯用燃料電池は、アノード３とカソード５との間に少なくともイオン透過性を有する電解質膜２を有する燃料電池１、又はそれ等を積層した積層電池１０２である。
【００１９】
このような携帯用燃料電池１０２にあっては、上記電解質膜２の面積は、１０乃至３０ｃｍ２の範囲にあり、このような面積の電解質膜２であれば、電池１０２の省スペース化が図られ、図１に示すように携帯電話１０１における操作ボタン部１０３、ホーン部１０４、及びアンテナ部１０５の設置が容易に図らせる。また、携帯用燃料電池１０２にあっては、携帯電話に限らず、長時間使用のノートパソコン、デジタルカメラにも搭載させることから、上記電解質膜２の面積、即ち携帯用燃料電池の平板方向の面積は、特に１０乃至１０００ｃｍ２であることが望ましい。
【００２０】
また上記燃料電池１又はその積層電池１０２の出力電圧は０．１乃至５０Ｖの範囲とすることが望ましい。出力電圧が上記範囲未満では、機器に電源出力を出すことができないため、その用途範囲が狭くなる。一方、出力電圧が上記範囲を超えると、燃料を補給しないでの長時間使用に支障が出てくる。
【００２１】
本発明に係る携帯用燃料電池１０２に使用する燃料はジメチルエーテル（以下、ＤＭＥとも略称する。）である。燃料がＤＭＥであれば、ＬＰＧと同様な取り扱いができ、インフラ整備性及びハンドリング性に優れている。また、ジメチルエーテルはメタノールよりも毒性が少なくガス環境性に優れている。更に、後述するようにジメチルエーテルはメタノールより燃料のクロスリーク量を少なくすることができる。
【００２２】
本発明に係る携帯用燃料電池にあっては、上記ジメチルエーテルを温度０乃至１５０℃の範囲で使用することが望ましい。また上記ジメチルエーテルを常圧乃至１５気圧の範囲、好ましくは２乃至１３気圧の範囲で使用することが望ましく、更に、用途的にノートパソコン等のように容積に比較的余裕があるものにあっては、常圧からの使用、換言すればガス体での使用が許されるが、用途的に携帯電話等の容積を出来る限り小さくすることが望まれるものにあっては、特に４気圧以上、更には６気圧以上の範囲での使用が望ましい。
上記温度を下回る状態でジメチルエーテルが使用されると、電池から十分な電源出力が得られない。また、上記温度を上回る状態でジメチルエーテルを使用することは機器の安全性が欠け、機器自体の性能を悪くする場合がある。
ジメチルエーテルの圧力が上記範囲にあれば、機器に十分な電源出力を供給することができる。また、上記範囲を上回れば、圧力維持のために構造的に省スペース化を図ることができなくなる場合がある。
【００２３】
図２乃至図４に示すように、携帯用燃料電池１には、イオン透過性がある電解質膜２の両側に、触媒種１１を担持させたカーボン粉（担持体粒子）１２を電解質材１３で被覆した触媒１４を、所定の空孔１５を存在させながら凝集させてなる電極触媒層４を一部又は全体に有したアノード３と、カソード５とが配される。
【００２４】
イオン透過性の電解質膜２としては、例えば、モリブドリン酸、タングストリン酸等のヘテロポリ酸の固体電解質を膜状に成形したもの、耐酸性セラミックス微粉末をテフロン（Ｒ）で結着させたマトリックスに酸を含浸させたもの、固体高分子電解質膜等が使用される。特に、固体高分子電解質膜が好適に使用される。
【００２５】
上記高分子電解質膜を使用した場合は、燃料に対して難透過性であり、且つイオン（プロトン）導電性である材料であることが望ましく、また、高分子電解質膜の厚みは２０乃至１７５μｍの範囲にあることが望ましい。
上記高分子電解膜の厚みが２０μｍ未満では、高分子電解質膜の材料にもよるが、燃料の透過性が大きくなるおそれがあり、燃料のクロスリーク量が増大することがある。一方、上記高分子電解質膜の厚みが１７５μｍを超えると、イオン等の導電性が悪くなり、電池自体の機能を低下させる虞がある。
【００２６】
またこのような高分子電解質膜としては、イオン導電性を有する膜であれば特に制限はないが、好ましくは、ジメチルエーテルに対して難透過性であることがが望ましい。このような難透過性を有すると共に、イオン導電性がある高分子電解質膜としては、酸素、窒素、硫黄等のヘテロ原子を含んだイオン導電性を有した炭化水素樹脂等であり、特に、スルフォン化炭化水素系樹脂であることが望ましい。
上記固体高分子電解質膜としては、パーフルオリネーテッドスルフォン酸の重合体膜、例えばＤｕｐｏｎｔ社から市販されているＮａｆｉｏｎＴＭ１１７或は１１２、旭化成のＡｃｉｐｌｅｘＴＭＥＷ９００等が使用される。
【００２７】
上記アノードおよびカソードの貴金属を含む電極触媒層４の外側に燃料を分散保持する炭素質の燃料保持層或いは空気保持層が設けられる。例えば、本実施態様においては、電極触媒層４の外側に多孔質カーボンペーパーからなる集電板８を兼ねる燃料保持層或いは空気保持層が設けられる。
ここで使用される触媒種１１である貴金属は、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、ルテニウム（Ｒｕ）、レニウム（Ｒｅ）、金（Ａｕ）および銀（Ａｇ）からなる群から選ばれた少なくとも１種の元素が好ましい。また、リン酸型燃料電池の電極触媒層は、予めテフロン（Ｒ）で撥水処理したカーボンペーパーやカーボンクロスからなる電極基質の片方の面に電極触媒をテフロン（Ｒ）で結着して構成される。
【００２８】
特に上記アノード３において、電極触媒層１５の触媒種１１は、例えば、Ｐｔ触媒、高ルテニウム比率Ｐｔ−Ｒｕ系触媒、貴金属／金属酸化物触媒、Ｓｎ系触媒等を挙げることができる。特に、高ルテニウム比率Ｐｔ−Ｒｕ系触媒がアノード側電極触媒種として好ましい。
上記触媒種１１を担持させる担持体粒子１２としては、特に制限はなく、汎用性のあるカーボン粉等を用いることができる。このような担持体粒子１２の径は、電極触媒層４の厚み及びその触媒層４中の空孔率に応じて適宜選択することができる。
【００２９】
また、上記担持体粒子１２に担持させる触媒種１１の比率は、好ましくが４０乃至６０ｗｔ％の範囲であることが望ましい。上記触媒種比率が４０ｗｔ％未満では、触媒種１１の不足によって燃料の利用効率が低下してくる虞がある。一方、上記触媒種比率が６０ｗｔ％を超えると、上記担持体粒子１２での触媒種１１の分散性が悪くなり好ましくない。
【００３０】
上記担持体粒子１２の被覆用電解質材１３としては、上述したＤＭＥ等の燃料に対する透過性が十分でイオン透過性がある限り、特に制限されるものではないが、ポリフルオロアルキレンスルホン酸、或いはイオン導電性酸をドープした高分子剤等を挙げることができ、特に、パーフルオロアルキレンスルフォン酸等のビニルスルホン酸系ポリマーが望ましい。
【００３１】
上記被覆用電解質材１３の被膜厚みは電極触媒層４の厚みにもよるが０．０５乃至１０μｍの範囲が望ましく、かかる範囲内であれば、電極触媒層４に空孔１５を十分に形成することができ、燃料の電極触媒層４への分散性を容易にし、燃料の利用効率を高めることができる。
尚、被覆用電解質材１３の被膜厚みが０．０５μｍ未満では十分な被覆が達成されず、その触媒はイオンを十分に流通させることが出来なくなり、被膜厚みが１０μｍを越えると、電極触媒層４に十分な空孔１５が形成されず、燃料の触媒層４への浸透性が悪くなり、燃料と触媒との接触状態が不十分となり、燃料の利用効率を悪くする。
【００３２】
本発明に係る携帯用燃料電池における膜電極接合体は、図４に示すように、被覆触媒１４を所定の空孔１５を存在させながら凝集させてなるものである。また、個々の被覆触媒１４は互いに被覆電解質材１３を介して連結した構造となって凝集しており、連結していない孤立した被覆触媒１４は電子を流通させないので有効に機能しない。
【００３３】
また、電極触媒層４の空孔１５は連通しており、空孔１５が封止状態にあると、十分に燃料の拡散に寄与できない。上記アノードの電極触媒層４に対する空孔体積は、２０乃至５０ｖ％の範囲にあることが好ましい。上記電極触媒層が上記空孔体積の範囲内にあれば、ＤＭＥ系の燃料ガスにあっては電極触媒層における拡散性が良好であり、燃料利用効率を低下させない。
【００３４】
上記電極触媒層４の厚みは、５乃至２０μｍの範囲にあることが好ましい。上記電極触媒層４の厚みが上記範囲内にあれば、層自体が十分な被覆触媒１４を含むと共に、空孔１５も十分に形成することができるので、燃料ガスの拡散、供給が十分にできる。
上記電極触媒層４の厚みが５μｍ未満では、電極触媒層４に被覆触媒１４を十分に設けることができなくなり、上記厚みが２０μｍを超えると、電極触媒層全体への燃料ガスの拡散性が遅れ、燃料ガスの利用効率の低下を招く虞がある。
【００３５】
本発明に係る燃料電池において、上記アノード側電極触媒層４の被覆用電解質材１３は高分子電解質膜２より燃料透過性が大きい。上述したように材料及び／又は厚み構造において、上記被覆用電解質材１３は高分子電解質膜２より燃料透過性、特にジメチルエーテルの透過性があること、即ち、高分子電解質膜が被覆電解質材よりも難透過性である。
上記電極接合体がこのような構成であれば、燃料のクロスリーク量が少ない一方、電極触媒層でのジメチルエーテルの利用効率が高まる。
【００３６】
次に、本発明に係る携帯用燃料電池に使用する膜電極接合体の製造方法について簡単に説明する。膜電極接合体の製造方法には、大別して図３（ａ）及び（ｂ）に示すような方法があるが、本発明においてはこのような製造方法に限る必要はなく、その他の製造方法を採用することができる。また、本発明に係る燃料電池にあっては、以下の図３（ｂ）で示される製造方法が、被覆触媒層４の厚み及び空孔体積の調節が正確且つ容易な点で望ましい。
【００３７】
先ず、図３（ａ）に示す電極接合体の製造方法を簡単に示すと、多孔質カーボンペーパー（集電板）８に直接、触媒１４をへら等で手塗りして、カーボンペーパー８面に被覆触媒層４を形成する。次に、高分子電解質膜（デュポン社製：Ｎａｆｉｏｎ１１２）２に、電極触媒層４の面を対向させて上記カーボンペーパー８を圧着させて製造する。かかる製造方法にあっては、手塗り式であるため、電極触媒層４を均一にすることが極めて困難となる。そこで、本発明に係る燃料電池用膜電極接合体は、図３（ｂ）及び図５に示す製造方法によって製造することが望ましい。
【００３８】
図３（ｂ）及び図５に示すように、先ず、触媒シート（電極触媒層４）の作製を行う。触媒種（Ｐｔ−Ｒｕ）を担持させたカーボン粉２ｇ、蒸留水２０ｇ、及び５ｗｔ％被覆用電解質材液（アルドリッヒケミカル社製：５ｗｔ％Ｎａｆｉｏｎ液）１４．０８ｇ（尚、濃度変更可能である。）を混合攪拌（３０分間）して塗布用触媒を調合する。次に、厚さ０．０５ｍｍで、面積５０×５０ｍｍのテフロン（Ｒ）シート面に上記塗布用触媒をスプレーする。質量チェックと仮乾燥（温度８０℃、５分間）を規定量（規定の厚み）に達するまで繰り返す。必要に応じて被覆用電解質材液のみをスプレー塗布した後、本乾燥を行い（温度８０℃、３０分間）、膜厚み及び質量を測定して、空孔体積及び被覆用電解質材の膜厚みを算出して、触媒シートを完成させる。
【００３９】
一方、高分子電解質膜２を上記触媒シートに使用する前にコンディショニングを先ず行う。高分子電解質膜を所定の大きさに裁断し、沸騰させたイオン交換水に裁断膜を浸し、煮沸する。次に、３％過酸化水素水にて１時間煮沸して脱脂する。残留過酸化水素水を除去するため、イオン交換水中で１分間濯ぐ。次に、高分子電解質膜を１．０Ｍ希硫酸で１時間煮沸して、プロトン化処理を行う。高分子電解質膜に残存する希硫酸をイオン交換水中で約１分間濯いで、かかる作業を３回繰り返す。
コンディショニングを終了して、規定サイズに裁断する。
【００４０】
２枚の上記触媒シートで上記高分子電解質膜２を挟み積層する。積層物を温度１５０℃及び圧力８Ｍｐａで、５分間ホットプレスする。冷却後テフロン（Ｒ）シートを剥離する。
一方、ガス拡散スペーサー（多孔質カーボンシート８）をアセトンにて脱脂し、１時間自然乾燥する。乾燥後、スペーサーを１０％ＰＴＦＥ分散液（ダイキン社製；Ｄ−１）に含浸し、１時間自然乾燥する。乾燥後、温度３６０℃１時間焼成して多孔質カーボンシート８を得る。かかる多孔質カーボンシート８を必要に応じて上記積層体に圧接して転写型膜・電極接合体を作製する。
【００４１】
このような構成の電極接合体１は、図６に示すようなセル試験装置２１でその性能が調べられる。即ち、電極接合体セル１の片面には、燃料ガスボンベ２２からのガスが調節ゲージ２３、流量計２４、更にはバブラー２５を介して供給され、電極接合体セル１の他の面には、酸素ガスボンベ２６（又はエアボンベ）からの酸素が調節ゲージ２３、流量計２４、更にはバブラー２５を介して供給される。このような構成の試験装置２１において、所定の供給条件、温度条件のもと、燃料の利用効率、或いは燃料のクロスリーク量（燃料が高分子電解質膜を透過する量）等の性能試験が行われる。尚、燃料には必要によりバブラー２５等から窒素等のキャリアーガスが投入される。
【００４２】
図６に示す試験装置を利用して、上記製造方法に基づいて、本実施形態に係る転写型膜・電極接合体１を用いて、ＤＭＥを燃料として、試験を行った。その結果、図７に示すように、ＤＭＥのクロスリーク量は、電流密度と共に増加し、その勾配はＤＭＥ濃度が高いほど大きいことが推定された。また、このような電極接合体では、燃料のクロスリーク或いはクロスオーバーによる電流損失は、メタノールを燃料とした場合に比べて１／５程度に抑えることが見積もられる。
【００４３】
このような上記燃料電池用膜電極接合体にあっては、ＤＭＥがメタノール比べて高分子電解質膜への透過性が少ない一方、被覆触媒における被覆用電解質材はＤＭＥを十分に透過させる材質及び構造となっているので、燃料の利用効率が十分高く維持される。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る携帯用燃料電池によれば、上記電解質膜の面積は１０乃至１０００ｃｍ２の範囲にあり、上記アノードに使用される燃料がジメチルエーテルであるので、携帯機器の電源として長期間の使用が可能であり、またハンドリング性、毒性、排ガス環境性、およびインフラ整備性に優れている携帯用燃料電池を得ることができる。またアノード側電極触媒層の被覆用電解質材が電解質膜より燃料透過性が大きいので、燃料を電極触媒層の触媒に被覆用電解質材を介して確実に反応或いは接触させて燃料の利用効率を高く維持すると共に、燃料のクロスリーク量を低減して、エネルギー損失を少なくすることができる省スペースの携帯用燃料電池が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る携帯用燃料電池が使用される携帯電話の斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す携帯用燃料電池の概略構造を示す概略断面図である。
【図３】図３の（ａ）及び（ｂ）は、携帯燃料電池に使用する膜電極接合体の分解斜視図である。
【図４】図４は、図３に示す膜電極接合体の部分拡大断面図である。
【図５】図５は、図３に示す膜電極接合体を製造するためのチャート図である。
【図６】図６は、膜電極接合体の一般的試験装置の要部概略図である。
【図７】図７は、図３に示す膜電極接合体の所定濃度のＤＭＥ燃料のクロスリーク量と電流密度との関係を示したグラフ図である。
【符号の説明】
１　　　　　燃料電池用膜電極接合体
２　　　　　高分子電解質膜
３　　　　　アノード
４　　　　　電極触媒層
５　　　　　カソード
８　　　　　集電板
１１　　　　触媒種
１２　　　　担持体粒子
１３　　　　被覆用電解質材
１４　　　　　被覆触媒
１５　　　　　空孔
【図１】
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【図２】
2004127762.tif 000004
【図３】
2004127762.tif 000005
【図４】
2004127762.tif 000006
【図５】
2004127762.tif 000007
【図６】
2004127762.tif 000008
【図７】
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