(57)【要約】【課題】携帯電話やポータブルコンピュータのような小型の電子機器の電力源として用いられるような小型の燃料電池にも適用可能な、発電可能な残り時間を推定する方法を開発する。【解決手段】本願発明は、燃料電池セルと該燃料電池セルに直接に又は間接に用いられる燃料と該燃料の使用に伴って内部の物質の電気的及び／又は特性が変化するモジュールを備えた燃料電池システムにおいて、該燃料電池セルへ該燃料又は該燃料から作られた水素を供給可能な残り時間を推定する方法であって、該モジュールの内部に複数の電極を設け、該複数の電極のうちの少なくとも２つの電極の間の電気的及び／又は物理的性質を測定し、該測定の結果から該残り時間を推定することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池セルと該燃料電池セルに直接に又は間接に用いられる燃料と該燃料の使用に伴って内部の物質の電気的及び／又は特性が変化するモジュールを備えた燃料電池システムにおいて、該燃料電池セルへ該燃料又は該燃料から作られた水素を供給可能な残り時間を推定する方法であって、該モジュールの内部に複数の電極を設け、該複数の電極のうちの少なくとも２つの電極の間の電気的及び／又は物理的性質を測定し、該測定の結果から該残り時間を推定することを特徴とする、推定方法。
【請求項２】
燃料電池セルと該燃料電池セルに直接に又は間接に用いられる燃料と該燃料の使用に伴って内部の物質の電気的及び／又は特性が変化するモジュールを備えた燃料電池システムにおいて、該燃料電池セルへ該燃料又は該燃料から作られた水素を供給可能な残り時間が少ないことを警告する方法であって、該モジュールの内部に複数の電極を設け、該複数の電極のうちの少なくとも２つの電極の間の電気的及び／又は物理的性質を測定し、該測定の値が所定の閾値以上又は以下になった場合に該警告を行なうことを特徴とする、警告方法。
【請求項３】
前記電気的性質は、抵抗、静電容量、インダクタンス及びインピーダンスのうちの少なくとも１つ以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記燃料電池システムは、前記燃料と反応触媒との化学反応により水素を生成する燃料電池システムであって、前記複数の電極のうちの少なくとも２つの電極を、該２つの電極の間に前記反応触媒が位置するように設け、前記反応触媒の化学的変化に起因して変化する前記電極間の電気的及び／又は物理的性質を測定することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記燃料電池システムは、前記燃料を貯蔵する燃料貯蔵部を有すると共に該燃料を該燃料貯蔵部から直接にあるいは改質して前記燃料電池セルに供給する燃料電池システムであって、前記複数の電極のうちの少なくとも２つの電極を、該２つの電極の間に該燃料が存するように該燃料貯蔵部に設け、該２つの電極の間に残存する該燃料の量に依存して変化する前記電気的及び／又は物理的性質を測定する事を特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記燃料電池システムは、前記燃料と該燃料を改質する触媒を同一容器内に収容する収容部を有し、前記電極を該収容部に設けることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
外部に電力を供給する電力供給接点と、燃料電池セルに直接又は間接に用いられる燃料と、前記燃料の使用に伴って内部の物質の電気的及び／又は特性が変化するモジュールと、該モジュールの内部に設置される２つの電極であって、該２つの電極の間の電気的及び／又は物理的性質を測定するための２つの電極と、前記２つの電極のそれぞれと電気的に接続され、該２つの電極との導通を提供する２つのプローブ用接点と、を有することを特徴とする、燃料電池システム。
【請求項８】
前記電気的性質は、抵抗、静電容量、インダクタンス及びインピーダンスのうち少なくとも1つ以上であることを特徴とする請求項７に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記プローブ用接点は、前記モジュールの筐体に設けられることを特徴とする請求項７又は８に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記電力供給接点と、前記プローブ用接点は、前記燃料電池システムの筐体に設けられることを特徴とする請求項７又は８に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記電力供給接点と、前記プローブ用接点は、１つのコネクタ内にまとめて設けられることを特徴とする請求項１０に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記燃料電池システムは、該燃料電池システムに用いる燃料から水素を取り出す水素生成部を備え、前記２つの電極は該水素生成部に設置されることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
前記水素生成部は前記燃料電池システムにおける他の部分から前記燃料を内部に取り入れる燃料取入口と、前記化学反応により生成された水素を該燃料電池システムの前記他の部分とは異なる他の部分へ排出する水素排出口と、を備えることを特徴とする請求項１２に記載の燃料電池システム。
【請求項１４】
前記水素生成部は、前記燃料と化学反応を起こして該燃料から水素を生成する反応触媒を備えることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の燃料電池システム。
【請求項１５】
前記２つの電極は、該２つの電極の間に前記反応触媒が位置するように設置されることを特徴とする請求項１４に記載の燃料電池システム。
【請求項１６】
前記２つの電極の少なくとも１つは、前記水素生成部の外壁の一部をなすことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の燃料電池システム。
【請求項１７】
前記２つの電極の一方は前記水素生成部の一端側の外壁の一部をなすと共に、前記２つの電極のうちの他方は前記水素生成部の他端側の外壁の一部をなし、前記外壁の一端側と他端側との間に絶縁層を備えることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１８】
前記水素生成部の外壁の内面は絶縁層で覆われることを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１９】
前記２つの電極のうちの少なくとも１つの電極は、表面に絶縁層を備えることを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項２０】
前記絶縁層には、紙，ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン類，ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、芳香族および脂肪族ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリイミド類，フェノール樹脂、液晶ポリマー、ＰＰＳ，エポキシ樹脂，ＰＥＥＫ、またはＰＥＳのうち少なくとも１からなる材料を用いることを特徴とする請求項１９に記載の燃料電池システム。
【請求項２１】
前記水素生成部は、前記反応触媒を支持する支持部材を備えることを特徴とする請求項１４乃至２０のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項２２】
前記支持部材は、金属，カーボン，導電性ポリマー，導電性セラミックスのいずれかを材料とすることを特徴とする請求項２１に記載の燃料電池システム。
【請求項２３】
前記支持部材は、網状、格子状、多孔性のいずれかの構造を有することを特徴とする請求項２１又は２２に記載の燃料電池システム。
【請求項２４】
前記支持部材は導電性を有し、前記２つの電極のうちの１つとして用いられることを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項２５】
前記反応触媒は、その一部分が前記支持部材に面して前記燃料に接触しないように該支持部材に取り付けられると共に、該一部分とは別の部分が前記燃料に直接接するように該支持部材に取り付けられることを特徴とする請求項２１乃至２４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項２６】
前記反応触媒は、着脱自在に前記水素生成部に設置されることを特徴とする請求項１４乃至２５のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項２７】
前記水素生成部は、該燃料自体が変化することにより水素を生成する水素生成反応を促進する触媒を備えることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の燃料電池システム。
【請求項２８】
前記２つの電極の少なくとも１つは、前記水素生成部の外壁の一部をなすことを特徴とする請求項２７に記載の燃料電池システム。
【請求項２９】
前記２つの電極の一方は前記水素生成部の一端側の外壁の一部をなすと共に、前記２つの電極のうちの他方は前記水素生成部の他端側の外壁の一部をなし、前記外壁の一端側と他端側との間に絶縁層を備えることを特徴とする請求項２７又は２８のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項３０】
前記２つの電極のうちの少なくとも１つの電極は、表面に絶縁層を備えることを特徴とする請求項２７乃至２９のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項３１】
前記絶縁層には、紙，ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン類，ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、芳香族および脂肪族ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリイミド類，フェノール樹脂、液晶ポリマー、ＰＰＳ，エポキシ樹脂，ＰＥＥＫ、またはＰＥＳのうち少なくとも１からなる材料を用いることを特徴とする請求項３０に記載の燃料電池システム。
【請求項３２】
前記触媒は、格子状又は／及び多孔性の構造を有することを特徴とする請求項２７乃至３１のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項３３】
前記水素生成部は前記燃料電池システムの他の部分に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項２７乃至３２に記載の燃料電池システム。
【請求項３４】
前記燃料電池システムは、該燃料電池システムに用いる燃料を収容する収容部を備え、前記複数の電極は該収容部に設置されることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項３５】
前記２つの電極の少なくとも１つは、前記収容部の外壁の一部をなすことを特徴とする請求項３４に記載の燃料電池システム。
【請求項３６】
前記２つの電極の一方は前記収容部の一端側の外壁の一部をなすと共に、前記２つの電極のうちの他方は前記収容部の他端側の外壁の一部をなし、前記外壁の一端側と他端側との間に絶縁層を備えることを特徴とする請求項３４又は３５のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項３７】
前記２つの電極のうちの少なくとも１つの電極は、表面に絶縁層を備えることを特徴とする請求項３４乃至３６のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項３８】
前記絶縁層には、紙，ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン類，ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、芳香族および脂肪族ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリイミド類，フェノール樹脂、液晶ポリマー、ＰＰＳ，エポキシ樹脂，ＰＥＥＫ、またはＰＥＳのうち少なくとも１からなる材料を用いることを特徴とする請求項３７に記載の燃料電池システム。
【請求項３９】
前記収容部は、内部に前記燃料を保持する保持材と、該保持材を支持する支持部材とを備えることを特徴とする請求項３４乃至３８のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項４０】
前記支持部材は、網状、格子状、多孔性のいずれかの構造を有することを特徴とする請求項３９に記載の燃料電池システム。
【請求項４１】
前記支持部材は導電性を有し、前記２つの電極のうちの１つとして用いられることを特徴とする請求項３９又は４０に記載の燃料電池システム。
【請求項４２】
前記収容部は前記燃料電池の他の部分に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項３４乃至４１のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項４３】
前記燃料電池システムは携帯可能であることを特徴とする、請求項７乃至４２に記載の燃料電池。
【請求項４４】
請求項７から４３のいずれかに記載の燃料電池システムと共に用いられ、前記プローブ用接点と電気的に接続する本体側プローブ用接点と、前記電力供給接点と電気的に接続する電力受容接点とを有する電子機器。
【請求項４５】
前記本体側プローブ用接点と、前記電力受容接点とは１つのコネクタ内にまとめて設けられることを特徴とする請求項４４に記載の電子機器。
【請求項４６】
請求項７から４３のいずれかに記載の燃料電池システムと共に用いられ、前記プローブ用接点に接続して前記２つの電極の間隙の電気的及び／又は物理的性質を測定する測定部と、該測定の結果を基に該燃料電池の発電可能な残り時間を推定する推定部と、を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項４７】
請求項７から４３のいずれかに記載の燃料電池システムと、前記プローブ用接点に接続して前記２つの電極の間隙の電気的及び／又は物理的性質を測定する測定部と、該測定の結果を基に該燃料電池システムの発電可能な残り時間を推定する推定部と、を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項４８】
前記推定部が、前記燃料電池システムの発電可能残り時間が少ないと推定した場合、該少ないことを該電子機器の利用者に警告することを特徴とする、請求項４６又は４７に記載の電子機器。
【請求項４９】
前記推定部は、前記燃料電池システムの発電可能残り時間が少ないと推定した場合、前記電子機器の電源を落とすことを特徴とする、請求項４６乃至４８のいずれかに記載の電子機器。
【請求項５０】
前記電子機器は携帯可能であることを特徴とする請求項４５乃至４９のいずれかに記載の電子機器。
【請求項５１】
前記電子機器は携帯電話であることを特徴とする請求項５０に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池システムに関し、より詳細には燃料電池システムが発電可能な残り時間を推定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、水素やメタノールの化学反応を利用して電力を発生させる技術である。電池とは呼ばれているが、実際は発電装置と呼んだ方がふさわしい。燃料電池はガスや石油等の燃料を燃やすことによる二酸化炭素の発生がないため環境負荷が低く、また燃料の持つ化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換するために、発電効率が非常に良いという特徴を持っている。このため燃料電池は次世代のエネルギー源として、大きな期待が寄せられている。
【０００３】
現在携帯用燃料電池システムには、大きく水素駆動型と直接メタノール型の２種類に分類することができる。ここでの水素駆動型の燃料電池とは、陽イオン交換膜へ直接水素を供給し、発電させるものを示す。これに対して直接メタノール型は、メタノールの脱水素酸化反応から直接電気を取り出している。水素駆動型の燃料電池は、直接の燃料となる水素を携帯するために直接タンクに貯蔵する方法や、水素吸蔵合金、水、メタノールなどの形態で携帯し、それらから水素取り出して用いる方法が既によく知られている。特開２００３−２２１２０１号公報には、水と金属合金を反応させて水素を発生させる技術について開示がある。また特開２００３−３０６３０１号公報には、芳香族化合物を触媒によって脱水素酸化し、水素を取り出す技術について開示がある。
【０００４】
携帯用燃料電池がどのような種類のものであろうとも、利用者は燃料電池があとどのくらいの時間、発電できるのかを知る必要がある。さもなければ、燃料電池を電力源として用いている電子機器が、突然電池切れで停止してしまうことになり、不便だからである。燃料電池が地面に設置され、常に都市ガスなどの燃料供給をうけるタイプのものであれば、上記のことは特に問題にならない。また、燃料電池が車の動力源として用いるタイプなど比較的大きなものであれば、燃料タンクに燃料残量計やガス圧力センサーを組み込むことによって、燃料残量を測定し、そこから発電可能な残り時間を推定する方法が考えられる。しかし、携帯可能な小型の電子機器の電力源として燃料電池を用いる場合、燃料電池自体も小型でなくてはならず、しかも安価であることが求められるため、燃料残量計や圧力センサーを組み込むことは適当ではない場合がある。このため、従来の携帯電子機器用の燃料電池の場合、発電可能な残り時間を推定するために、例えば燃料貯蔵部に窓を設け、目で燃料の残量を確認する方法が採られていた。
【特許文献１】特開２００３−２２１２０１号公報
【特許文献２】特開２００３−３０６３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、携帯電話やポータブルコンピュータのような小型の電子機器の電力源として用いられるような小型の燃料電池にも適用可能な、発電可能な残り時間を推定するための技術を開発しようとしてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明をある側面から見ると、本願発明は、燃料電池セルと該燃料電池セルに直接に又は間接に用いられる燃料と該燃料の使用に伴って内部の物質の電気的及び／又は特性が変化するモジュールを備えた燃料電池システムにおいて、該燃料電池セルへ該燃料又は該燃料から作られた水素を供給可能な残り時間を推定する方法であって、該モジュールの内部に複数の電極を設け、該複数の電極のうちの少なくとも２つの電極の間の電気的及び／又は物理的性質を測定し、該測定の結果から該残り時間を推定することを特徴とする。
【０００７】
また本願発明を別の側面から見ると、本願発明は、燃料電池セルと該燃料電池セルに直接に又は間接に用いられる燃料と該燃料の使用に伴って内部の物質の電気的及び／又は特性が変化するモジュールを備えた燃料電池システムにおいて、該燃料電池セルへ該燃料又は該燃料から作られた水素を供給可能な残り時間が少ないことを警告する方法であって、該モジュールの内部に複数の電極を設け、該複数の電極のうちの少なくとも２つの電極の間の電気的及び／又は物理的性質を測定し、該測定の値が所定の閾値以上又は以下になった場合に該警告を行なうことを特徴とする。
【０００８】
前記電気的性質は、抵抗、静電容量、インダクタンス及びインピーダンスのうちの少なくとも１つ以上であることができる。また前記物理的性質は、磁化率、膨張率、モルフォロジーのうちの少なくとも１つ以上であることができる。
【０００９】
本願発明のある実施態様において、前記燃料電池システムが前記燃料と反応触媒との化学反応により水素を生成する型の燃料電池システムである場合は、前記複数の電極のうちの少なくとも２つの電極を、該２つの電極の間に前記反応触媒が位置するように設け、前記反応触媒の化学的変化に起因して変化する前記電極間の電気的及び／又は物理的性質を測定するように構成することができる。また本願発明のある実施態様において、前記燃料電池システムが、前記燃料を貯蔵する燃料貯蔵部を有すると共に該燃料を該燃料貯蔵部から直接にあるいは改質して前記燃料電池セルに供給する型の燃料電池システムである場合は、前記複数の電極のうちの少なくとも２つの電極を、該２つの電極の間に該燃料が存するように該燃料貯蔵部に設け、該２つの電極の間に残存する該燃料の量に依存して変化する前記電気的及び／又は物理的性質を測定するように構成することができる。また本願発明のある実施態様において、前記燃料電池システムが前記燃料と該燃料を改質する触媒を同一容器内に収容する収容部を有する場合は、前記電極を該収容部に設けることができる。
【００１０】
本願発明をさらに別の側面から見ると、本願発明は、外部に電力を供給する電力供給接点と、燃料電池セルに直接又は間接に用いられる燃料と、前記燃料の使用に伴って内部の物質の電気的及び／又は特性が変化するモジュールと、該モジュールの内部に設置される２つの電極であって該２つの電極の間の電気的及び／又は物理的性質を測定するための２つの電極と、前記２つの電極のそれぞれと電気的に接続されて該２つの電極との導通を提供する２つのプローブ用接点と、を有することを特徴とする燃料電池システムである。前記電気的性質は、抵抗、静電容量、インダクタンス及びインピーダンスのうちの少なくとも１つ以上であることができる。また前記物理的性質は、磁化率、膨張率、モルフォロジーのうちの少なくとも１つ以上であることができる。
【００１１】
本願発明のある実施態様においては、前記プローブ用接点は、前記モジュールの筐体に設けることができる。また前記電力供給接点と前記プローブ用接点を、前記燃料電池システムの筐体に設ける実施態様もある。さらに前記電力供給接点と前記プローブ用接点を、１つのコネクタ内にまとめて設ける実施態様もある。
【００１２】
本願発明のある実施態様においては、前記燃料電池システムは、該燃料電池システムに用いる燃料から水素を取り出す水素生成部を備え、前記２つの電極は該水素生成部に設置されることを特徴とする。この場合において、前記水素生成部は前記燃料電池システムにおける他の部分から前記燃料を内部に取り入れる燃料取入口と、前記化学反応により生成された水素を該燃料電池システムの前記他の部分とは異なる他の部分へ排出する水素排出口と、を備えることができる。
【００１３】
本願発明のある実施態様においては、前記水素生成部は、前記燃料と化学反応を起こして該燃料から水素を生成する反応触媒を備えることを特徴とする。この場合において、前記２つの電極は、該２つの電極の間に前記反応触媒が位置するように設置することが好ましい。この実施態様においては、前記２つの電極の一方は前記水素生成部の一端側の外壁の一部をなすと共に、前記２つの電極のうちの他方は前記水素生成部の他端側の外壁の一部をなし、前記外壁の一端側と他端側との間に絶縁層を備えるように構成することができる。前記水素生成部の外壁の内面は、絶縁層で覆ってもよい。前記２つの電極のうちの少なくとも１つの電極は、表面に絶縁層を備えていてもよい。これらの前記絶縁層は、紙，ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン類，ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、芳香族および脂肪族ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリイミド類，フェノール樹脂、液晶ポリマー、ＰＰＳ，エポキシ樹脂，ＰＥＥＫ、またはＰＥＳのうち少なくとも１からなる材料であることができる。さらにこの実施態様においては、前記水素生成部は、前記反応触媒を支持する支持部材を備えることを特徴とする。この支持部材は、金属，カーボン，導電性ポリマー，導電性セラミックスのいずれかを材料とすることができる。また該支持部材は、網状、格子状、多孔性のいずれかの構造を有することができる。さらに前記支持部材は導電性を有し、前記２つの電極のうちの１つとして用いられるように構成することができる。さらに本願発明のある実施態様において、前記反応触媒は、その一部分が前記支持部材に面して前記燃料に接触しないように該支持部材に取り付けられると共に、該一部分とは別の部分が前記燃料に直接接するように該支持部材に取り付けられることを特徴とする。さらにある実施態様において、前記反応触媒は、着脱自在に前記水素生成部に設置される。
【００１４】
本願発明のある実施態様においては、前記水素生成部は、該燃料自体が変化することにより水素を生成する水素生成反応を促進する触媒を備えることを特徴とする。前記２つの電極の少なくとも１つは、前記水素生成部の外壁の一部をなすように構成することができる。また前記２つの電極の一方は前記水素生成部の一端側の外壁の一部をなすと共に、前記２つの電極のうちの他方は前記水素生成部の他端側の外壁の一部をなし、前記外壁の一端側と他端側との間に絶縁層を備えるように構成してもよい。前記２つの電極のうちの少なくとも１つの電極は、表面に絶縁層を備えてもよく、この絶縁層は、紙，ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン類，ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、芳香族および脂肪族ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリイミド類，フェノール樹脂、液晶ポリマー、ＰＰＳ，エポキシ樹脂，ＰＥＥＫ、またはＰＥＳのうち少なくとも１からなる材料を用いることができる。さらに前記触媒は、格子状又は／及び多孔性の構造を有することを特徴とする実施態様がある。さらに前記水素生成部は前記燃料電池システムの他の部分に着脱自在に取り付けられるように構成してもよい。
【００１５】
本願発明のある実施態様において、前記燃料電池システムは、該燃料電池システムに用いる燃料を収容する収容部を備え、前記複数の電極は該収容部に設置されることを特徴とする。この場合においても、前記２つの電極の少なくとも１つは、前記収容部の外壁の一部をなすように構成することができる。さらに前記２つの電極の一方は前記収容部の一端側の外壁の一部をなすと共に、前記２つの電極のうちの他方は前記収容部の他端側の外壁の一部をなし、前記外壁の一端側と他端側との間に絶縁層を備えるように構成してもよい。前記２つの電極のうちの少なくとも１つの電極は、表面に絶縁層を備える場合は、紙，ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン類，ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、芳香族および脂肪族ポリアミド類、ポリウレタン類、ポリイミド類，フェノール樹脂、液晶ポリマー、ＰＰＳ，エポキシ樹脂，ＰＥＥＫ、またはＰＥＳのうち少なくとも１からなる材料を用いることができる。さらに実施態様においては、前記収容部は、内部に前記燃料を保持する保持材と該保持材を支持する支持部材とを備えてもよい。この場合、前記支持部材は、網状、格子状、多孔性のいずれかの構造を有することが好ましい。また前記支持部材は導電性を有し、前記２つの電極のうちの１つとして用いられることが好ましい。前記収容部は前記燃料電池の他の部分に着脱自在に取り付けられるように構成することができる。
【００１６】
本願発明のある実施態様において、本願発明による燃料電池システムは、携帯可能であることを特徴とする。
【００１７】
また本願発明をさらに別の側面から見ると、本願発明は、上記に開示した本願発明による燃料電池システムと共に用いられ、前記プローブ用接点と電気的に接続する本体側プローブ用接点と、前記電力供給接点と電気的に接続する電力受容接点とを有する電子機器を含む。ある実施態様においては、前記本体側プローブ用接点と前記電力受容接点とは１つのコネクタ内にまとめて設けるように構成してもよい。
【００１８】
本願発明をさらに別の側面から見ると、本願発明は、上記に開示した本願発明による燃料電池システムと共に用いられ、前記プローブ用接点に接続して前記２つの電極の間隙の電気的及び／又は物理的性質を測定する測定部と、該測定の結果を基に該燃料電池の発電可能な残り時間を推定する推定部と、を備えることを特徴とする電子機器を含む。本願発明をさらに別の側面から見ると、本願発明は、上記に開示した燃料電池システムと、前記プローブ用接点に接続して前記２つの電極の間隙の電気的及び／又は物理的性質を測定する測定部と、該測定の結果を基に該燃料電池システムの発電可能な残り時間を推定する推定部と、を備えることを特徴とする電子機器を含む。ある実施態様においては、前記推定部が前記燃料電池システムの発電可能残り時間が少ないと推定した場合、該少ないことを該電子機器の利用者に警告するように構成することができる。また前記推定部は、前記燃料電池システムの発電可能残り時間が少ないと推定した場合、前記電子機器の電源を落とすように構成することができる。さらに本願発明のある実施態様においては、本願発明による電子機器は携帯可能であり、特に携帯電話であることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、大型の燃料電池はもちろんのこと、携帯電話やポータブルコンピュータのような小型の電子機器の電力源として用いられるような小型の燃料電池についても、発電可能残時間を推定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を説明する。図１は、本発明による燃料電池システムの概略を示す図である。本発明による燃料電池システム２は、燃料電池４，測定部６，推定部８を備える。燃料電池４は電極設置部１０と燃料電池セル１２を備える。電極設置部１０は電極１４と電極１６を備えると共に、燃料電池４の種類によって、様々な燃料や反応触媒が収容され、電極１４と１６は、これらの電極間の空間１８に燃料や反応触媒が存するように設置される。電極１４と１６は、それぞれ燃料電池４の筐体に設けられるプローブ接点２０，２２に電気的に接続される。燃料電池セル１２は化学反応から電力を生成する部分であり、燃料電池の種類によって、水素と酸素との結合反応から電気を取り出す場合もあれば、メタノールの酸化反応を通じて電気を取り出す場合もある。作られた電力は燃料電池４の筐体に設けられる電力供給接点２４から燃料電池システム２全体へ供給される。測定部６は、プローブ接点２０，２２を通じて電極１４，１６と電気的に接続し、これらの電極間の電気的性質、例えば抵抗，静電容量，インピーダンスを測定する測定器を備えている。推定部８は測定部６を制御し、測定部６に電極１４と１６の間の電気的性質を測定させる。燃料電池４が発電を続けるにつれ、電極１４と１６の間の空間１８に存在する燃料の量や燃料の化学的性質、反応触媒の化学的性質等は変化する。このため、燃料電池４が発電を続けるにつれ、空間１８の電気抵抗、静電容量、誘電率などが変化する。そこでプローブ接点２０，２２に抵抗計やインピーダンス測定器などの測定器を接続し、電極１４と１６の間の電気抵抗や静電容量、インピーダンスを経時的に測定すれば、発電を続けることによる空間１８の電気的性質・物理的性質の変化を捕えることができる。推定部８は測定部６を制御して、このような測定を経時的に行ない、測定値を経時的に測定部６から受け取る。そして推定部８は受け取った測定値の変化から、燃料電池セル１２へ燃料又は該燃料から作られた水素の供給が行なわれる残り時間を推定する。この残り時間は燃料電池４の発電可能時間に直接関係するので、推定部８は燃料電池４の発電可能時間を推定していることになる。
【００２１】
発電を続けることによって変化するものは燃料電池の種類によって異なる。そこで上記の電極は、燃料電池の種類に応じて最も変化を捕え易い場所に設置することが好ましい。例えば、水と反応触媒（触媒金属）を反応させることによって水素を取り出し、取り出した水素と酸素を反応させて電気を作るタイプの燃料電池であれば、時間と共に反応触媒が酸化されてその電気的物理的性質が変化するため、反応触媒が設置される場所に電極も設置することができる。また、また直接メタノール型の燃料電池であれば、燃料のメタノールが時間と共に減っていくため、燃料の貯蔵部に電極を設置するべきである。本発明を適用した燃料電池のより具体的な実施例は、好ましい電極の構造と共に、後で示される。
【００２２】
推定部８がどのくらいの精度で燃料電池の発電可能な残り時間を推定できるのかは、発電を続けることによって変化するものによっても変わるし、電極の形状や構造、設置方法によっても変わってくる。しかし、少なくとも推定部８は、測定部６から受け取った測定値が定められた閾値以上になるか、または定められた閾値以下になれば、発電可能時間が残り少ないことを推定することが可能である。発電可能時間が残り少ない場合は、そのことを燃料電池システム２のユーザーに警告したり、燃料電池システム２の電源を切ったりするように、燃料電池システム２を構成することが好ましい。
【００２３】
図２は本発明による燃料電池システムを携帯電話に適用した例を示す。図２は本発明による燃料電池システムを利用した携帯電話である。携帯電話３０は、ディスプレイ３２，オンフックキー３４，オフフックキー３６，機能キー３８，数字キー４０，燃料電池４２を備える。燃料電池４２は図１の燃料電池４と同等のものである。燃料電池４２は、図２（ｂ）に示すように、携帯電話３０本体から分離することができる。燃料電池４２の携帯電話３０本体と接触する面には、燃料電池４２が発電した電力を携帯電話３０本体に供給するための電力供給接点４８（図１の燃料電池４における電力供給接点２４に相当）と、図１の燃料電池４におけるプローブ接点２０，２２に相当するプローブ接点５０を備える。すなわちプローブ接点５０は、燃料電池４２の内部に設けられた図１の燃料電池４における電極１４と１６に相当する電極との導通を提供している。そして携帯電話３０本体の燃料電池４２と接触する面には燃料電池４２の電力供給接点４８から電力を受け取る電力受容接点４４と、プローブ接点５０と電気的に接続する本体側プローブ接点４６を備える。携帯電話３０は、本体側プローブ接点４６と燃料電池４２のプローブ接点５０を通じ、燃料電池４２の内部に設けられた図１の燃料電池４における電極１４と１６に相当する電極の、電極間の電気的性質を経時的に測定することによって、燃料電池４２の発電可能残時間を推定する。
【００２４】
なお、図２において電力供給接点４８とプローブ接点５０とは燃料電池４２の筐体に設けられているが、これらの接点は１つのコネクタ内にまとめて設けてもよい。さらに携帯電話３０の本体側も、それに対応して、電力受容接点４４と本体側プローブ接点４６をまとめたコネクタを設けたものであってもよい。このように、燃料電池と電子機器をつなぐコネクタが、電力供給接点とプローブ接点とを有するものとして、形状等も含めて標準化されればコスト上のメリットがある。
【００２５】
図３は携帯電話３０のハードウエア構成の概略を示す図である。携帯電話３０はＣＰＵ５４を備え、ＣＰＵ５４にはベースバンドＬＳＩ５６，キーパッド６０，ディスプレイ３２，ＲＡＭ６４，ＲＯＭ６６が接続されている。ベースバンドＬＳＩ５６にはＲＦ回路５７が接続され、さらにＲＦ回路５７にはアンテナ５８が接続される。キーパッド６０は図２に示したオンフックキー３４，オフフックキー３６，機能キー３８，数字キー４０を含む。ＲＯＭ６６にはＣＰＵ５４が携帯電話３０の諸機能を統括するように動作させるプログラムが格納されている。
【００２６】
ＣＰＵ５４にはさらに、図１の測定部６に相当する測定部６８が接続されている。測定部６８は図２に示した本体側プローブ接点４６と燃料電池側プローブ接点５０を通じて燃料電池４２に電気的に接続される。ＣＰＵ５４は、ＲＯＭ６６に格納されたプログラムに従って、燃料電池４２の内部に設けられた図１の電極１４と１６に相当する電極の電極間の電気的性質（抵抗・静電容量など）を測定部６８に経時的に調べさせ、測定値を受け取る。さらにＣＰＵ５４は、ＲＯＭ６６に格納されたプログラムに従って、測定値から燃料電池４２の発電可能残時間を推定する。推定結果はディスプレイ３２に表示され、携帯電話３０の利用者の用に供される。さらにＣＰＵ５４はＲＯＭ６６に格納されたプログラムに従って、該測定値が所定の閾値以上（または以下）になった場合、携帯電話３０の特定の機能を使用不能にしたり、または携帯電話３０の電源を落とす。すなわち、図１における推定部８は、ＣＰＵ５４とＲＯＭ６６に格納されたプログラムによって実現されている。
【００２７】
次に、以下の実施例において本発明を適用した燃料電池のより具体的な実施例を、好ましい電極の構造と共に示していく。
【実施例１】
【００２８】
実施例の１では、メタノールや水といった水素供給体と反応触媒を反応させることによって水素を取り出し、取り出した水素と酸素を反応させて電気を作るタイプの燃料電池に本発明を適用する例を示す。このタイプの燃料電池で用いられる反応触媒とは水素供給体との化学反応によって自らも酸化されるものを示す。なお、背景技術の項で紹介した特開２００３−２２１２０１号公報では、「金属触媒」を用いている。
【００２９】
図４は本実施例における本発明を適用した燃料電池の概略を示す図である。燃料電池７０は、燃料タンク７２，水素生成部７４，発電部７６，電力供給接点７８，プローブ接点８０を備える。燃料タンク７２には水やアルコールなどの燃料が貯蔵される。水素生成部７４は反応触媒を備え、燃料タンクから供給される燃料と反応触媒との化学反応によって、水素を生成する。この化学反応による反応触媒の化学的変化を捕えるため、水素生成部７４には図１における電極１４，１６に相当する電極が設置される。プローブ接点８０はこれらの電極との導通を提供するための接点で、図１のプローブ接点２０，２２に相当する。発電部７６は水素生成部７４から供給された水素と外部から取り入れた酸素との化学反応により電気を作り出す、燃料電池セルを備えている。作り出した電気は電力供給接点７８から外部へ供給される。電力供給接点７８は、図１の電力供給接点２４に相当するものである。
【００３０】
本実施例で用いられる反応触媒は、水やアルコールなどの水素供給体との化学反応によって、水素を生成するものである必要がある。例えば金属の反応触媒としては、ニッケルとその合金、鉄とその合金、バナジウムとその合金、マンガンとその合金、チタンとその合金、銅とその合金、銀とその合金、カルシウムとその合金、亜鉛とその合金、ジルコニウムとその合金、コバルトとその合金、クロムとその合金、アルミニウムとその合金などが考えられる。アルミニウムは高温で水と反応して水素を生成し、自らは酸化アルミニウムになる。安全性と制御のし易さを考えると、亜鉛とその合金、または亜鉛の遷移金属とその合金を用いることが好ましい。すなわち、ニッケル、鉄、バナジウム、マンガン、チタン、銅、銀、ジルコニウム、コバルト、クロムとそれらの合金を用いることが好ましい。これらの反応触媒を小粒状として、水素生成部７４の中に設置することにより、反応触媒の表面積を増やすことができる。
【００３１】
図５は、水素生成部７４に設置される電極と反応触媒の設置態様を示す図である。図５(a)は、最も単純な実施形態を示しており、電極８４と電極８６が反応触媒８８をその間に位置するように設置されている。図の左側から水やアルコールなどの燃料が入ってくると、反応触媒８８との化学反応が起こり、水素が発生して図の右側から出てくる様子が示されている。この化学反応において反応触媒８８は酸化されるため、反応が続くにつれ反応触媒８８の電気抵抗は増していく。このような電気的性質の変化は、電極８４と８６に抵抗計やインピーダンス測定器を接続することで測定することができる。電極８４，８６と、燃料電池７０の外部との導通を提供するものが図４のプローブ接点８０である。
【００３２】
図５(b)に示す実施形態では、電極８４，８６と反応触媒８８の間に絶縁層９０，９２が設けられる。絶縁体としては、薄い紙，不織布，高分子フィルムなどを用いることができる。また酸化した反応触媒も絶縁層の働きを有する。かかる絶縁層は、電極と燃料との不必要な化学反応を抑え、水素生成部７４の安定性に寄与する。
【００３３】
図５(c)に示す実施形態では、電極８６と反応触媒８８との間に反応触媒８８を支える支持部材９３が設けられる。支持部材９３により反応触媒８８の不必要な動きが減るため、より安定して電極８４，８６間の電気性質を測定することが可能となる。反応触媒８８を安定させることは、燃料電池が持ち運ばれて使われる場合に特に重要である。反応触媒８８を支持部材９３に固着させるためには、有機物又は無機物の固着剤や焼結などの方法を用いることができる。支持部材９３には導電性を持つ物質を用いても良く、例えば金属，カーボン，導電性ポリマー，導電性のセラミックスなどを用いることができる。もちろん導電性を有さない物質を用いても良い。さらに支持部材９３はその表面積を広くするために、スポンジ状やファブリック状の構造であったり、活性炭状の構造や、多孔性の構造を有するように作っても良い。支持部材９３が導電性を有する場合、これを電極８６の代わりとしても用いることができる。
【００３４】
図５(d)に示す実施形態では、支持部材９３と反応触媒８８との間に、支持部材９３と反応触媒８８との不必要な相互作用を避けるために絶縁層９４を設けている。絶縁層９４に用いる物質には高温でも安定な物質であることが望ましく、ポリイミド樹脂，ＰＰＳ，エポキシ樹脂，ＰＥＥＫ，金属酸化物のいずれかを材料とすることができる。
【００３５】
図５(e)に示す実施形態では、さらに反応触媒８８と電極８４との間にも絶縁層９５が設けられる。絶縁層９５も絶縁層９４と同じ物質を用いることができる。このような実施形態では電極の耐食性を向上させることができるというメリットがある。
【００３６】
電極８４と８６は、プローブ接点８０を通じて電気的に接続された測定器によって、電極間の抵抗や静電容量等の電気的性質を測定するために設けられる。測定器としては抵抗計やインピーダンス測定器を用いることができる。電極８４，８６の形状は、図５に示したようなシート状である場合の他、メッシュ状、ワイヤー状など様々な形状を取ることができ、また支持部材９３が電極８４や８６の役割を持つような実施形態も考えることが可能である。
【００３７】
図６(a)に示す設置態様では、反応触媒８８と絶縁層９５の間に間隙９６を設け、この間隙９６に燃料が流れるようにしている。そして反応触媒８８の間隙９６に向かう面と反対側の面は、支持部材９３の絶縁層９４に接して燃料に接触しないように取りつけられる。このような実施形態では、反応触媒８８と燃料との化学反応によって酸化される反応触媒８８の部分が、引用符号９８で示すように間隙９６に面する面から層状に形成されていくと考えられるので、化学反応の進行に伴う電極間の静電容量の変化が滑らかになることが期待でき、ひいては燃料電池７０の発電可能残時間の推定が行ない易くなる。
【００３８】
図６(a)に示すような、反応触媒と電極の間に間隙を設ける実施形態は、測定する電極間の電気的性質としては静電容量が適している。仮に厚さ１０マイクロメートルの合金反応触媒を１マイクロメートルの間隙を設けて２枚の電極で挟むと、初期状態の静電容量は１０ｐＦのオーダーである。もし５マイクロメートル分の反応触媒が酸化され、酸化された反応触媒の誘電率が約５であるとすれば、そのときの静電容量は５ｐＦとなる。
【００３９】
図７(a)は、電極間の電気的性質として電気抵抗を測定する場合の実施例である。導電性の反応触媒１００が電極８４と電極８６によって挟まれている。反応触媒１００は、反応触媒８８と同じ物質であってよいが、この実施例では反応触媒の表面積を大きくするため、反応触媒１００の形状は図７(a)に示すような小さな円柱状か、小粒状であることが好ましい。初期状態において、電極８４と電極８６の間の電気抵抗は最小である。例えば、半径１０ｎｍ，高さ１ｍｍの円柱は、１メガオームのオーダーの抵抗を有する。しかし反応触媒と燃料との水素生成反応が進むにつれ、反応触媒は表面から酸化されていき、導電性を持つ部分の断面積は徐々に小さくなる。このため水素生成反応が進むにつれて電極８４と電極８６の間の電気抵抗は徐々に増大する。実際にどのくらいの割合で電気抵抗が増大するかは、反応触媒や電極に用いる物質とその形状に依存して変化する。
【００４０】
図８は水素生成部７４の実施態様の一例である。本実施例における水素生成部１０４は、上部筐体１０４と下部筐体１０５を有し、内部には反応触媒１０８が収納されている。上部筐体１０４には図５に示した電極８４に相当する電極が組み込まれており、下部筐体１０５には電極８６に相当する電極が組み込まれている。上部筐体１０４と下部筐体１０５とはガスケット１１４で絶縁されている。さらに水素生成部１０４は、反応触媒１０８と反応させる燃料を取り入れる燃料取入口１１０と、水素を排出する水素排出口１１２を備える。上部筐体１０４と下部筐体１０５の内面には絶縁層を備えても良い。図示してはいないが、上部筐体１０４と下部筐体１０５に組み込まれた電極は、それぞれプローブ接点８０（図４）に電気的に接続されている。
【００４１】
図９は水素生成部７４の別の実施例である。本実施例における水素生成部１２０は、水素生成部１２０の全体を覆う金属筐体１２１と、図８に示した実施例と同様の燃料取入口１２２と水素排出口１２４を備える。金属筐体１２１は図５に示した電極８４に相当する役割を担う。その内面は図５の絶縁層９５に相当する絶縁層１２６で覆われている。さらに筐体の内部には金属メッシュで作られた支持部材１２８が設置され、支持部材１２８の網の中に反応触媒１３０が保持されている。支持部材１２８は図５の支持部材９３に相当する役割を担うほか、図５の電極８６の役割も担う。支持部材１２８の表面は絶縁層１３２で覆われる。筐体１２１にはガスケット１３４が設けられ、支持部材１２８と電気的に接続された導電ワイヤ１３６がガスケット１３４を通じて筐体１２１の外まで出る。この導電ワイヤ１３６によって支持部材１２８と外部との導通が確保できるようになっている。導電ワイヤ１３６はプローブ接点８０（図４）に接続されており、また金属筐体１２１も同様にプローブ接点８０（図４）との導通を有する。
【００４２】
本実施例のように反応触媒を網状の支持部材で保持するようにすると、携帯時に水素生成部１２０の内部で反応触媒が移動することによる電気抵抗や静電容量の変化を抑えることができ、反応触媒１３０の酸化による電気抵抗や静電容量の変化をより正確に捕えることができる。このため、このような実施態様は、持ち運んで使うことが常態の携帯電子機器の電源として本発明による燃料電池を用いる場合に有利な実施態様と言える。
【００４３】
なお、以上の実施例１で説明したタイプの燃料電池は、水素生成反応が続くと反応触媒が酸化されて使えなくなってしまうため、反応触媒が交換可能なように構成することが好ましい。これは、図４に示した水素生成部７４から反応触媒のみを交換可能なように構成しても良いし、水素生成部７４ごと交換可能なように燃料電池７０を構成しても良い。もちろん、燃料も補充可能なように構成する必要がある。
【実施例２】
【００４４】
実施例の２では、水素供給体となる燃料を触媒によって分解し、水素を取り出すタイプの燃料電池に本発明を適用する例を示す。このタイプの燃料電池における触媒は、実施例１で説明したタイプの燃料電池における触媒とは異なり、水素生成反応においても自らは変化しない。水素供給体となる燃料としてはヘキサンとその誘導体やデカレンとその誘導体などを用いることができる。これらの燃料は触媒によって促進される酸化反応によって水素を発生する。このような触媒として用いることができる物質には、ニッケル、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム、モリブデン、レニウム、タングステン、バナジウム、オスミウム、クロム、コバルト、鉄などがある。
【００４５】
図１０はかかる燃料電池の概略を示す図である。燃料電池１４０は、燃料タンク１４２，水素生成部１４４，発電部１４６，電力供給接点１４８，プローブ接点１５０を備える。燃料タンク１４２にはヘキサンやデカレン等の燃料が貯蔵される。水素生成部１４４は上に述べた物質でできた触媒を備えると共に、燃料タンクから供給される燃料で内部が満たされている。温度が十分高くなるなどの条件が揃うと、触媒の働きで燃料から水素を生成する反応が始まり、生成された水素は発電部１４６へと供給される。水素生成反応が続くにつれ、水素生成部１４４の内部に酸化された燃料が増えることによって、水素生成部１４４の内部に存在する液体の誘電率が変化する。この変化を捕えるため、水素生成部１４４には図１における電極１４，１６に相当する電極が設置される。プローブ接点１５０はこれらの電極との導通を提供するための接点で、図１のプローブ接点２０，２２に相当する。抵抗計、インピーダンス測定器などをプローブ接点１５０に接続し、水素生成部内の電気抵抗や静電容量等を測定することにより、燃料電池１４０の発電可能残時間を推定することができる。
【００４６】
発電部１４６は水素生成部１４４から供給された水素と外部から取り入れた酸素との化学反応により電気を作り出すセルを備える。発電された電力は電力供給接点１４８から外部へ供給される。電力供給接点１４８は、図１の電力供給接点２４に相当するものである。
【００４７】
水素生成部１４４に設置する電極は、間に燃料が存するように設置される。電極は、表面に絶縁層が形成されていてもよい。また触媒を電極の一方とすることもできるし、水素生成部１４４の筐体を電極の一部としてもよい。図１１は水素生成部１４４の一実施例である。本実施例における水素生成部１５２は、水素生成部１５２の全体を覆う金属筐体１５４と、燃料取入口１５８と水素排出口１６０を備える。金属筐体１５４の内面は絶縁層１５６で覆われている。さらに筐体の内部にはメッシュ状の金属触媒１５５が設置される。金属筐体１５４と金属触媒１５５は、それぞれ図１の電極１４，１６の役割を担う。筐体１５４にはガスケット１６２が設けられ、金属触媒１５５と電気的に接続された導電ワイヤ１６４がガスケット１６２を通じて筐体１５４の外まで出る。この導電ワイヤ１６４によって金属触媒１５５と外部との導通が確保できるようになっている。
【実施例３】
【００４８】
実施例の３では、直接メタノール型の燃料電池に本発明を適用する例を示す。このタイプの燃料電池は、発電部１７６の燃料極でメタノールを直接分解して電気を取り出すので、実施例１や実施例２で説明したタイプの燃料電池と異なり、水素生成部を必要としない。この型の燃料電池に本発明を利用する場合は、燃料であるメタノールの残量が減ることによる電気抵抗の増大や静電容量の減少を測定できるように電極を配置すればよい。
【００４９】
図１２はかかる燃料電池の概略を示す図である。燃料電池１７０は、燃料タンク１７２，リザーバ・タンク１７４，発電部１７６，電力供給接点１７８，プローブ接点１８０を備える。燃料タンク１７２は交換可能なカートリッジタイプであり、燃料であるメタノールが貯蔵される。リザーバ・タンク１７４は燃料タンク１７２からメタノールを取り入れて一時的に貯蔵し、発電部１７６へと送る。直接メタノール型の燃料電池では、発電に伴って直接にメタノールが消費されるため、燃料タンク１７２に貯蔵させるメタノールが全て消費された後は、リザーバ・タンク１７４内のメタノールは徐々に減少する。メタノールの比誘電率は空気に比べて大きいため、メタノールが少なくなるとリザーバ・タンク１７４の静電容量は減少する。この変化を捕えるため、リザーバ・タンク１７４には図１における電極１４，１６に相当する電極が、間に燃料を挟んで設置される。プローブ接点１８０はこれらの電極との導通を提供するための接点で、図１のプローブ接点２０，２２に相当する。図１の測定部６に相当するような測定器をプローブ接点１８０に接続し、リザーバ・タンク１７４内に設置された電極間の静電容量を測定することにより、燃料電池１７０の発電可能残時間を推定することができる。発電部１７６で発電された電力は電力供給接点１７８から外部へ供給される。電力供給接点１７８は、図１の電力供給接点２４に相当する。
【００５０】
図１３はリザーバ・タンク１７４の一実施例である。リザーバ・タンク１９２は、リザーバ・タンク１９２の全体を覆う金属筐体１８４と、燃料取入口１９６と水素排出口１９８を備える。金属筐体１８４の内面は絶縁層１８６で覆われている。さらに筐体の内部には導電性を有するメッシュ状の支持部材１８８が設置される。支持部材１８８の網の中には燃料保持材１９０が支持されている。支持部材１８８の表面は絶縁層１９２で絶縁されている。筐体１８４と支持部材１８８は、それぞれ図１の電極１４，１６の役割を担う。筐体１８４にはガスケット１９４が設けられ、支持部材１８８と電気的に接続された導電ワイヤ１９６がガスケット１９４を通じて筐体１８４の外まで出る。この導電ワイヤ１９６によって支持部材１８８と外部との導通が確保できるようになっている。燃料保持材１９０は内部に燃料を保持するもので、スポンジのような多孔質性の物質であることが望ましい。燃料保持材１９０によってメタノールが吸収されているため、メタノールがリザーバ・タンク１９２の中で暴れることを防ぐことができ、筐体１８４と支持部材１８８によるリザーバ・タンク１９２内の電気的特性の測定を安定して行なうことができる。このような実施態様は、持ち運んで使うことが常態の携帯電子機器の電源として本発明による燃料電池を用いる場合に有利な実施態様と言える。
【００５１】
以上で本発明の実施例の説明を終えるが、上に説明した内容は本発明の一実施例であって、本願発明の実施態様は上に説明した内容に限定されるものではない。例えば、図１の電極１４と１６に相当する電極は、水素生成部やリザーバ・タンクではなく、燃料タンクに設置することも可能である。このように本願発明は、本願発明を逸脱しない範囲で様々な実施態様をとることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による燃料電池システムの概略を示す図である。
【図２】本発明による燃料電池システムを携帯電話に適用した例を示す。
【図３】図２の携帯電話のハードウエア構成を説明するための図である。
【図４】本発明を適用した燃料電池の概略を示す図である。（実施例１）
【図５】電極と反応触媒の設置態様を説明するための図である。（実施例１）
【図６】電極と反応触媒の別の設置態様を説明するための図である。（実施例１）
【図７】電極と反応触媒のさらに別の設置態様を説明するための図である。（実施例１）
【図８】電極と反応触媒の設置態様を説明するための図である。（実施例１）
【図９】電極と反応触媒の設置態様を説明するための図である。（実施例１）
【図１０】本発明を適用した燃料電池の概略を示す図である。（実施例２）
【図１１】電極と反応触媒の設置態様を説明するための図である。（実施例２）
【図１２】本発明を適用した燃料電池の概略を示す図である。（実施例３）
【図１３】電極と反応触媒の設置態様を説明するための図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００５３】
２    燃料電池システム
４    燃料電池
６    測定部
８    推定部
１０    電極設置部
１２    燃料電池セル
１４，１６  電極
１８    電極間空間
２０，２２  プローブ接点
２４    電力供給接点
【図１】
2005340088.tif 000003
【図２】
2005340088.tif 000004
【図３】
2005340088.tif 000005
【図４】
2005340088.tif 000006
【図５】
2005340088.tif 000007
【図６】
2005340088.tif 000008
【図７】
2005340088.tif 000009
【図８】
2005340088.tif 000010
【図９】
2005340088.tif 000011
【図１０】
2005340088.tif 000012
【図１１】
2005340088.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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