(57)【要約】      （修正有）【課題】能動的な部分の熱分離が改善され、熱によって引き起こされる機械適応力を削減する、コンパクトなポータブル燃料電池を提供する。【解決手段】燃料電池10は、基板50上に形成され、燃料極20、空気極30、及び電解質40を含む、MEMS燃料電池構造80を有し、その基板の一部がこのMEMS構造の下側から除去され、基板の底面から上方に延びる開口部60を形成して、膜の形態で支持されるMEMS構造80が残されている。開口部65は基板を貫通して延び、1つのエッジ120のみによって支持される片持ち梁の構成110のMEMS燃料電池構造が残される。追加の開口部は、機械的応力を緩和し、及び／又は熱伝導経路を制限するために、MEMS燃料電池構造を支持するエッジ（単数又は複数）付近に形成され得る。MEMSベースの燃料電池をその任意の種々の構成で製造するために、特別に適合された方法が開示されている。【効果】ポータブル装置を必要とする応用形態において特に有用である。【選択図】図４Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池であって、
基板上面と、基板底面と、開口部とを有する基板であって、前記開口部が前記基板底面から上方に延びる、基板と、及び
前記開口部と少なくとも部分的に位置合わせされたＭＥＭＳ構造であって、そのＭＥＭＳ構造が、前記基板上面上に配置される第１の部分と、前記開口部の一部のみの上に延在する第２の部分とを含み、前記ＭＥＭＳ構造が燃料極と、空気極と、その燃料極および空気極と接触する電解質とからなる、ＭＥＭＳ構造との組み合わせからなる、燃料電池。
【請求項２】
前記ＭＥＭＳ構造の前記第２の部分が、前記ＭＥＭＳ構造の前記第１の部分によって支持される片持ち梁を形成する、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
機械的応力緩和機構をさらに含み、その機械的応力緩和機構が、前記ＭＥＭＳ構造の前記第１の部分および前記第２の部分の両方と隣接する少なくとも１つの第２の開口部を含む、請求項１に記載の燃料電池。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料電池を含む、電子装置。
【請求項５】
アレイに構成された、請求項１に記載の複数の燃料電池を含む、燃料電池アセンブリ。
【請求項６】
電気エネルギー源であって、
電気エネルギーを供給するために電解質内に電流を生成するための手段を含む、ＭＥＭＳ構造と、
前記ＭＥＭＳ構造を支持するための手段と、及び
前記ＭＥＭＳ構造を支持するための前記手段から前記ＭＥＭＳ構造を片持ち支持するための手段との組み合わせからなる、電気エネルギー源。
【請求項７】
前記電流を生成するための手段が、燃料極と、空気極と、その燃料極および空気極と接触して配置される前記電解質とを含む、請求項６に記載の電気エネルギー源。
【請求項８】
請求項６に記載の電気エネルギー源を含む、電子装置。
【請求項９】
ＭＥＭＳ燃料電池を製造するための方法であって、
ａ）基板を準備するステップと、
ｂ）燃料極と、電解質と、空気極とを適切な順序で堆積し、必要に応じてパターニングすることにより、前記基板上に燃料電池構造を形成するステップと、
ｃ）前記燃料電池構造の下側にある前記基板の一部を除去して、膜の形態で支持される前記燃料電池構造を残す、ステップと、及び
ｄ）１つのエッジのみによって支持される前記燃料電池構造を残しながら、前記燃料電池構造に隣接した少なくとも第１の開口部を形成し、それにより前記燃料電池構造を片持ち支持する、ステップとを含む、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法によって製造される燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池に関し、より詳細には、ＭＥＭＳベースの燃料電池構造および関連する方法に関する。
【０００２】
関連特許出願の相互参照
本特許出願は、同じ譲受人に譲渡され、２００２年８月１４日に出願された同時係属中の米国特許出願第１０／２１９、５０７号の一部継続出願であり、その全開示は参照により、本明細書に組み込まれる。
【０００３】
背景
ラップトップコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ポータブルデジタルビデオカメラ、ポータブル音楽プレーヤ、ポータブル電子ゲーム、および携帯電話または他の無線装置のような種々のポータブル装置は、ポータブル電源を必要とする。使い捨てバッテリおよび充電式バッテリは重くて不便であることにより、それらの電源の代わりに用いることができるポータブル用の電源を開発する努力が促されてきた。したがって、そのような応用形態、および多くの他の応用形態においても同様に、軽量で、再利用可能で、効率の良い、および信頼性の高い電源に対する要求が高まっている。これらのニーズを満たそうとして、セラミック系固体酸化物形燃料電池、直接メタノール形燃料電池（ＤＭＦＣ）システム、改質メタノール／水素形燃料電池（reformed-methanol-to-hydrogen fuel-cell：ＲＭＨＦＣ）システムおよび他のプロトン交換膜形燃料電池（ＰＥＭ）システムのような種々のポータブル燃料電池が開発されてきた。マイクロスケールの設計原理がポータブル燃料電池の設計に適用されて、電力密度および効率が改善されて、コストを削減してきた。立ち上がり時間が速く、効率の高い、改善された実用的でコンパクトなポータブル燃料電池が引き続き必要とされており、大きな市場が見込まれている。燃料電池の能動的な部分の熱分離が改善され、熱によって引き起こされる機械的応力を削減する、コンパクトなポータブル燃料電池が特に必要とされている。
【０００４】
本発明の特徴および利点は、図面と共に以下の詳細な説明を読むことにより、当業者には容易に理解されよう。
【０００５】
実施形態の詳細な説明
本明細書および添付の特許請求の範囲全体を通して、用語「燃料電池」は通常の意味の燃料電池、すなわち燃料極、空気極、および電解質を有する電池を意味する。用語「ＭＥＭＳ」は従来の意味の微小電気機械システムである。
【０００６】
説明を明瞭にするために、図面は均一な縮尺で描かれていない。特に、垂直方向および水平方向の縮尺は互いから異なる場合があり、図面の間で異なる場合がある。
【０００７】
本発明の一態様は、図４Ａ、図４Ｂ、図６、図７Ａ、図７Ｂ、図８、および図９の実施形態に示されるようなＭＥＭＳベースの燃料電池１０であり、ＭＥＭＳ技術を用いて、燃料極２０と、空気極３０と、燃料極および空気極と接触する電解質４０とを形成する。その燃料電池は、その底面７０から上方に延びる開口部６０を有する基板５０と、基板の上面５５上の一部分９０および開口部６０の一部のみの上に延在する別の部分１００を有するＭＥＭＳ構造８０とに基づいて形成され得る。ＭＥＭＳ構造の部分９０は、基板５０と機械的および熱的に接触する。
【０００８】
開口部の部分６５は基板を貫通して延在する。したがって、開口部の一部の上に延在するＭＥＭＳ構造の部分１００は、１つのエッジ１２０のみに沿って支持される片持ち梁１１０を形成する。実施形態によっては、片持ち梁１１０は、基板５０の上面５５上にあるＭＥＭＳ構造の部分９０によって支持されるものもある。基板５０の突出した部分１３０は、図９に示されるように、片持ち梁１１０の一部を形成することができる。
【０００９】
燃料電池および燃料電池反応の余分な生成物を除去するための手段が必要とされるが、本発明に従って形成される燃料電池とともに従来の燃料供給源および余分な生成物の除去手段を用いることができ、それゆえ、本明細書ではこれ以上説明しない。
【００１０】
例示として、本発明に従って形成されるＭＥＭＳベースの燃料電池１０の種々の実施形態が以下に説明され、それは第１の実施形態で開始される。その実施形態では、片持ち梁１１０の下側部分が燃料極２０として機能する層によって形成され、燃料極２０は基板５０の上面５５から外側に、開口部６０の一部の上に延在する。この第１の実施形態では、電解質４０がＭＥＭＳ構造の中間層を形成し、空気極３０が上層を形成しており、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、および図４Ｂに示される。したがって、燃料極２０は電解質および空気極を支持する。この実施形態および他の実施形態では、燃料極２０、空気極３０、および電解質４０の中から選択される少なくとも１つの要素が、ＭＥＭＳ構造８０の部分９０および部分１００の両方の上に延在する。このため、そのような実施形態では、３つの要素、すなわち燃料極、電解質、または空気極のうちの少なくとも１つ（最も下側の層とは限らない）が、残りの要素を支持する。したがって、ＭＥＭＳ構造８０は、電解質層によって支持される空気極層を含むことができ、そしてまた電解質層は燃料極層によって支持される（図４Ｂ）。あるいは、ＭＥＭＳ構造８０は、電解質層によって支持される燃料極層を含むことができ、そしてまた電解質層は空気極層によって支持される（図８）。
【００１１】
代案として、別の実施形態に関して以下に説明されるように、基板５０の突出した部分１３０は、燃料極、電解質、および空気極を支持することができる。本明細書に説明および図示されるＭＥＭＳ構造８０の実施形態のうちのいくつかは、層のスタックを含む。３つの要素、燃料極、電解質、および空気極を含む積重された層は、薄膜とすることができる。
【００１２】
図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、および図４Ｂは、本発明に従って形成される燃料電池の第１の実施形態を製造する際の種々の段階を示す。
【００１３】
図１Ａ、図２Ａ、図３Ａ、および図４Ａは平面図であり、図１Ｂ、図２Ｂ、図３Ｂ、および図４Ｂは側断面図である。
【００１４】
図５は、本発明に従って燃料電池を製造するための方法の一実施形態を示す流れ図である。図５では、製造方法の種々のステップが参照番号Ｓ１０、Ｓ２０、．．．、Ｓ７０によって示される。分かり易くするために、この説明において、当業者に知られており、集電体、および電極と電解質との間のバッファ層（必要な場合）の堆積とパターニング、または燃料極、空気極、電解質、および基板のような種々の構成要素をエッチングする際に基板の部分を保護するためにバリヤ層を適用するために用いられる従来のステップが省略されている。
【００１５】
図５に示されるような全般的な製造方法では、基板５０が準備され（ステップＳ１０）、以下に説明されるように、その一部が後に除去される。基板５０は、所望の動作温度において適切に安定している、エッチング可能な材料である。動作温度範囲に応じて、基板材料は、半導体（たとえばシリコン）、金属（たとえばステンレス鋼）、酸化物（たとえば二酸化チタン）、セラミック（たとえばアルミナ）、プラスチックまたは固体ポリマー（たとえば、ポリテトラフルオロエチレン）とすることができる。基板５０は、たとえば従来の半導体集積回路の製造において用いられるようなシリコンウェハとすることもできる。３つの燃料電池構成要素（燃料極２０、空気極３０、および電解質４０）は、それぞれステップＳ２０、Ｓ４０、およびＳ３０において堆積される。必要に応じて、燃料極２０はパターニングされる（ステップＳ２５）。同様に、空気極３０および／または電解質４０もパターニングされ得る（それぞれステップＳ４５およびＳ３５）。
【００１６】
これら３つの構成要素を堆積する順序（すなわち、ステップＳ２０、Ｓ３０、およびＳ４０を実行する順序）は、燃料電池構造の種々の実施形態を製造する場合に変更され得る。図４Ｂに示される第１の実施形態を製造する場合、最初に燃料極２０が基板５０上に堆積され（ステップＳ２０）、パターニングされて（ステップＳ２５、図１Ａおよび図１Ｂ）、その後、図２Ａおよび図２Ｂに示されるように、電解質４０が燃料極２０上に堆積され（ステップＳ３０）、パターニングされ（ステップＳ３５）、さらにその後、空気極３０が電解質４０上に堆積され（ステップＳ４０）、パターニングされる（ステップＳ４５、図４Ａおよび図４Ｂ）。１つまたは複数の燃料電池要素、たとえば電解質４０は、マスクを介して堆積される場合には、独立したパターニングステップ、たとえばステップＳ３５は必要とされない。
【００１７】
３つの燃料電池構成要素の下にある基板５０の一部が除去され（ステップＳ５０）、膜の形態で支持されるＭＥＭＳ構造８０の部分１００が残される。ＭＥＭＳ構造８０と少なくとも部分的に一致するように、基板５０内に開口部６０も形成される（ステップＳ６０）。ステップＳ５０およびＳ６０は同時に、または１つのステップ（Ｓ６５）に組み合わせて実行され得る。当業者は、任意の既知の従来の方法、たとえば反射型アライメント光学系、または赤外線透過基板を介した赤外線アライメントを用いて、基板５０の一方の側にある機構と他方の側にある機構とを位置合わせすることができることは認識されよう。
【００１８】
開口部６０が形成されるとき、開口部６０の部分６５が基板５０を貫通して延び、片持ち梁の形態で支持されるＭＥＭＳ構造８０の部分１００が残される。ステップＳ５０およびＳ６０、または組み合わせられたステップＳ６５では、さらなる機械的支持体を設けるために、基板５０の突出した部分１３０を残すことができる。以下に説明される図９を参照されたい。
【００１９】
少なくとも燃料極２０および空気極３０に対して電気接続（図示せず）が形成される（ステップＳ７０）。ステップＳ７０は、燃料極２０および空気極３０と電気的に接触する別個の端子電極を堆積することにより実行され得る。これらの端子は、たとえば半導体集積回路において用いられるような従来の導電性端子パッドとすることができる。燃料電池構造が層のスタックに構成される場合には、電気接続は、スタックの種々の層において燃料電池構造と接続するバイアを含むことができる。
【００２０】
図６、図７Ａ、および図７Ｂに示されるように、ＭＥＭＳ構造８０の部分９０および部分１００の両方の上に延在する燃料電池要素が電解質４０である実施形態を作製することができる。そのような実施形態の場合、電解質４０は任意の適切な固体電解質である。適切な固体電解質材料の例には、ＳｍまたはＧｄドープドＣｅＯ２およびイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ、たとえば８モル％イットリア）のような立方晶蛍石、Ｌａ０．９Ｓｒ０．１Ｇａ０．８Ｍｇ０．２Ｏ３のようなドープドペロブスカイト酸化物、ＢａＺｒＯ３、ＳｒＣｅＯ３、およびＢａＣｅＯ３のようなプロトン伝導性のペロブスカイト、他のプロトン交換セラミック、またはペルフルオロスルホン酸樹脂膜（たとえば、Wilmington、DEのDuPont Chemicals社から市販されるナフィオン（商標））のようなイオン伝導性ポリマーがある。図６は第２の実施形態を示しており、図７Ａおよび図７Ｂは第３の実施形態を示す。
【００２１】
図７Ａおよび図７Ｂに示される第３の実施形態では、電解質４０が、燃料極２０および空気極３０を支持すると同時に、ＭＥＭＳ構造８０の中間層である。したがって、空気極３０および燃料極２０の両方は、固体電解質層によって支持される。また、この実施形態では、燃料極２０および空気極３０は、互いから一定間隔で交互配置された電極を設けるように適切にパターニングされる。燃料極および空気極の両方は、固体電解質層の同じ側に接触しているが、互いから間隔をおいた、パターニングされた薄膜である。係る電極の交互配置は、他の実施形態においても使用され得る。
【００２２】
したがって、燃料電池構造は、固体電解質層と接触する、パターニングされた薄膜である空気極および／または燃料極で形成され得る。燃料極および空気極のそれぞれは、電解質の両側に接触しているか、または電解質の同じ側に接触している薄膜とすることができる。
【００２３】
図８の側断面図は、第４の実施形態を示しており、ＭＥＭＳ構造８０の部分９０および部分１００の両方の上に延在する燃料電池要素は、空気極３０である。
【００２４】
図９は、燃料電池１０の第５の実施形態を示す側断面図である。図９に示されるように、基板５０の突出した部分１３０は、燃料電池１０の燃料極２０、空気極３０、および電解質４０を支持する。突出した部分１３０はパターニングされて、エッチングされ、部分１３０を貫通して延びる開口部１３１が設けられ、その開口部１３１によって燃料および／または空気のような酸化剤が通過することが可能になる。開口部１３１は開口部６５と同時に形成され得る。基板１３０がそれらの開口部がなくても十分に多孔性である場合には、当然、開口部１３１は不要である。
【００２５】
先に指摘したように、ステップの順序は応用形態に応じて、また所望の燃料電池構造の細部に応じて変更され得る。このため、燃料電池構造は、基板上に電解質を堆積し、少なくとも電解質上に燃料極を堆積してパターニングし、（必要に応じて）燃料極上に電解質を堆積し、少なくとも電解質上に空気極を堆積してパターニングすることにより形成されることができ、空気極は燃料極から間隔をおいて配置される。代案として、燃料電池構造は、基板上に電解質を堆積し、少なくとも電解質上に空気極を堆積してパターニングし、（必要に応じて）空気極上に電解質を堆積し、少なくとも電解質上に燃料極を堆積してパターニングすることにより形成されることができ、燃料極は同様に空気極から間隔をおいて配置される。別の代替の順序では、燃料電池構造は、基板上に燃料極を堆積してパターニングし、少なくとも燃料極上に電解質を堆積し、少なくとも電解質上に空気極を堆積してパターニングすることにより形成されることができ、空気極が同様に燃料極から間隔をおいて配置される。さらに別の代替の順序では、燃料電池構造は、基板上に空気極を堆積してパターニングし、少なくとも空気極上に電解質を堆積し、少なくとも電解質上に燃料極を堆積してパターニングすることにより形成されることができ、同様に燃料極は空気極から間隔をおいて配置される。図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、燃料極および空気極が電解質の両側に交互配置されるべきである場合、全ての燃料極および空気極のパターンを完了するために、多数の堆積および／またはパターニングステップを必要とする場合がある。
【００２６】
ＭＥＭＳ構造８０の部分９０および部分１００の両方と隣接した１つまたは複数の開口部を形成することにより、機械的な応力を緩和する機構を設けることができる。応力緩和機構の開口部は、基板の上面５５から下方に延びることができ、基板５０を貫通して、その下面まで延びることができる。そのような開口部は、熱伝導経路を制限することにより、ある程度の熱絶縁を提供することもできる。例示として、そのような応力緩和機構のいくつかの例が、図１０Ａ〜図１０Ｃ、図１１Ａ〜図１１Ｃ、および図１２Ａ〜図１２Ｃに示されており、それぞれ多数の細長い開口部を有する。
【００２７】
図１０Ａ〜１０Ｃは、本発明に従って形成される燃料電池の第６の実施形態を製造する際の種々の段階を示す平面図である。開口部１５０が開口部６０のエッジに沿って形成され、それらがＭＥＭＳ構造８０の部分９０および１００と隣接するようになる。図示のように、開口部１５０は、基板５０の上面に平行で、開口部６０のエッジに概ね平行な方向に延びる。
【００２８】
図１１Ａ〜１１Ｃは、第７の実施形態を製造する際の種々の段階の平面図である。開口部１６０は、基板５０の上面に平行で、開口部６０のエッジに概ね垂直な方向に伸長し、一方、開口部１７０は、開口部６０のエッジに概ね平行な方向に伸長する。
【００２９】
図１２Ａ〜１２Ｃは、第８の実施形態を製造する際の種々の段階を示す平面図である。この実施形態では、開口部１６０は図１１Ａ〜図１１Ｃの開口部に類似している。図１２Ａ〜図１２Ｃに示される実施形態では、機械的な応力を緩和するための開口部１６０は、ＭＥＭＳ構造８０が支持される１つのエッジに隣接して形成される。別の開口部１８０が、開口部６０の３つのエッジに概ね平行に、かつ基板５０を貫通して延びる開口部６０の部分６５と効果的に組み合わされて、ＭＥＭＳ構造８０の３つの側面の周りに延びる。
【００３０】
図１３は、たとえば、空気極、燃料極、電解質、および相互接続の間の熱膨張係数の差に起因して、燃料電池の動作中の温度変化に応じて燃料電池構造によってとられ得る種々の位置形態２２０および２３０を概略的に示す側面図である。このように、ＭＥＭＳ構造８０の一部は、もしＭＥＭＳ構造８０が完全に固定されていたなら生じる可能性のある機械的な応力を低減するために熱に応答して自在に移動する、エッジ２１０を有する。
【００３１】
図１４は、本発明に従って形成される燃料電池のアレイ２５０内のＭＥＭＳ燃料電池構造８０によって、温度変化に応答してとられる種々の位置形態２２０、２３０、および２４０を概略的に示す斜視図である。
【００３２】
このように、本発明の一態様は、電解質内に電流を生成するための手段を含むＭＥＭＳ構造と、ＭＥＭＳ構造を支持するための手段、およびその支持手段からＭＥＭＳ構造を片持ち支持するための手段との組み合わせからなる電気的エネルギー源を提供する。エネルギー源からの熱を伝導して逃がすための手段を設けることもできる。基板と熱的に接触しているＭＥＭＳ構造の一部が、ＭＥＭＳ構造において生成される熱を伝導して逃がすことを行うことができる。ＭＥＭＳ構造の一部が、機械的な応力を低減し、および／または熱伝導経路を制限するために設けられる１つまたは複数の開口部を有することができる。
【００３３】
本発明の別の態様は、そのようなエネルギー源を製造するために特別に適合した製造方法である。この特別に適合した方法は、基板を準備するステップと、電解質を堆積するサブステップと、燃料極を堆積してパターニングするサブステップと、必要に応じてさらなる電解質を堆積するサブステップと、空気極を堆積してパターニングするサブステップとを実行することにより基板上にＭＥＭＳ燃料電池構造を形成するステップと、燃料電池構造の下側にある基板の一部を除去するステップとを用いる実施形態を含む。基板を貫通する開口部を、ＭＥＭＳ燃料電池構造に隣接して形成することができ、一方、１つのエッジのみによって支持されるＭＥＭＳ燃料電池構造が残され、それによりＭＥＭＳ燃料電池構造が片持ち支持される。応力を緩和し、および／または熱伝導経路を制限するために、さらなる開口部を形成することができる。
【００３４】
産業上の利用の可能性
本発明は燃料電池を製造する際に有用である。本発明の方法によって形成される燃料電池、およびそのような燃料電池を組み込む電子装置は、多くの電子工学的な応用形態において、特にポータブル装置を必要とする応用形態において適用することができる。
【００３５】
上記の説明は、本発明の特定の実施形態を説明して例示してきたが、それらの実施形態に対して種々の修正および変形が、添付の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の範囲および思想から逸脱することなく当業者によってなされることができる。一例として、本発明に従って形成される燃料電池に集電体を含めることができ、そのような集電体は多孔性であり、燃料極、電解質、または空気極が他の要素を支持する実施形態と同じように、燃料電池構造の他の要素を支持するために（最初に堆積され、必要に応じてパターニングされることにより）用いることができる。別の例では、燃料電池のアレイ内にある種々の燃料電池構造は、それらの電気的な相互接続、および／またはそれらの燃料供給、および／またはそれらの生成された熱への応答を容易にするように適合された種々の構成を有することができる。説明されて例示された実施形態は、単に例示的なものとみなされ、本発明の真の範囲および思想は、添付の特許請求の範囲によって定義されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】本発明に従って形成される燃料電池の第１の実施形態を製造する際の１つの段階を示す平面図である。
【図１Ｂ】本発明に従って形成される燃料電池の第１の実施形態を製造する際の１つの段階を示す側断面図である。
【図２Ａ】本発明に従って形成される燃料電池の第１の実施形態を製造する際の別の段階を示す平面図である。
【図２Ｂ】本発明に従って形成される燃料電池の第１の実施形態を製造する際の別の段階を示す側断面図である。
【図３Ａ】本発明に従って形成される燃料電池の第１の実施形態を製造する際の別の段階を示す平面図である。
【図３Ｂ】本発明に従って形成される燃料電池の第１の実施形態を製造する際の別の段階を示す側断面図である。
【図４Ａ】本発明に従って形成される燃料電池の第１の実施形態を製造する際の別の段階を示す平面図である。
【図４Ｂ】本発明に従って形成される燃料電池の第１の実施形態を製造する際の別の段階を示す側断面図である。
【図５】本発明に従って燃料電池を製造するための方法の一実施形態を示す流れ図である。
【図６】本発明に従って形成される燃料電池の第２の実施形態を示す側断面図である。
【図７Ａ】本発明に従って形成される燃料電池の第３の実施形態を示す平面図である。
【図７Ｂ】本発明に従って形成される燃料電池の第３の実施形態を示す側断面図である。
【図８】本発明に従って形成される燃料電池の第４の実施形態を示す側断面図である。
【図９】本発明に従って形成される燃料電池の第５の実施形態を示す側断面図である。
【図１０Ａ】本発明に従って形成される燃料電池の第６の実施形態を製造する際の種々の段階を示す平面図である。
【図１０Ｂ】本発明に従って形成される燃料電池の第６の実施形態を製造する際の種々の段階を示す平面図である。
【図１０Ｃ】本発明に従って形成される燃料電池の第６の実施形態を製造する際の種々の段階を示す平面図である。
【図１１Ａ】本発明に従って形成される燃料電池の第７の実施形態を製造する際の種々の段階を示す平面図である。
【図１１Ｂ】本発明に従って形成される燃料電池の第７の実施形態を製造する際の種々の段階を示す平面図である。
【図１１Ｃ】本発明に従って形成される燃料電池の第７の実施形態を製造する際の種々の段階を示す平面図である。
【図１２Ａ】本発明に従って形成される燃料電池の第８の実施形態を製造する際の種々の段階を示す平面図である。
【図１２Ｂ】本発明に従って形成される燃料電池の第８の実施形態を製造する際の種々の段階を示す平面図である。
【図１２Ｃ】本発明に従って形成される燃料電池の第８の実施形態を製造する際の種々の段階を示す平面図である。
【図１３】温度変化に応答して燃料電池構造がとる種々の位置形態を概略的に示す側面図である。
【図１４】本発明に従って形成される燃料電池のアレイ内の燃料電池構造が温度変化に応答してとる種々の位置形態を概略的に示す斜視図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
2004165148.tif 000009
【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2004165148.tif 000021
【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
2004165148.tif 000027
【外国語明細書】
2004165148000001.pdf