(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素を還元する正極と、
この正極に電解質層を介して対向して設けられた負極と、
前記正極の電解質層と反対側に設けられると共に、前記正極に対して外気を供給する間隙を有する通気構造体と、を備えた発電デバイスであって、
前記通気構造体は、
第１の保護部と第２の保護部とを有し、前記第１の保護部は、前記正極の表面を覆うと共に、外気が通過可能な複数の第１開口を有し、前記第２保護部は、前記第１の保護部と前記正極との間に配設されると共に、前記第１開口と重ならない位置に第２開口を有し、前記第１開口を通過した外気は前記第１の保護部と前記第２の保護部との間を通過したのち、前記第２開口から前記正極に供給される
発電デバイス。
【請求項２】
前記通気構造体は、異物が直線的に直接前記正極に達することを防止する、請求項１記載の発電デバイス。
【請求項３】
前記通気構造体は、平面状の前記正極に対向して設けられている、請求項１記載の発電デバイス。
【請求項４】
前記第１の保護部は、絶縁材料により構成されている、請求項１記載の発電デバイス。
【請求項５】
前記第２の保護部は、
前記第２開口を有する閉鎖部材と、
前記閉鎖部材を支持すると共に、前記正極に対して配設された支持部材とを備え、
前記支持部材の少なくとも一部は、導電材料により構成されている、請求項１記載の発電デバイス。
【請求項６】
前記閉鎖部材は、絶縁材料により構成されている、請求項５記載の発電デバイス。
【請求項７】
前記負極は燃料を酸化すると共に、前記負極と前記正極との間に電解質層を有し、
更に、燃料を収納する閉鎖された収納空間を有し、自然による移動により前記負極に燃料を供給する燃料供給部を備えた、請求項１記載の発電デバイス。
【請求項８】
前記燃料供給部は、
前記負極に隣接して設けられた燃料保持部と、
この燃料保持部に燃料を補充すると共に、着脱可能に配設された燃料補充部とを有する、請求項７記載の発電デバイス。
【請求項９】
前記燃料供給部は、
前記負極に隣接して設けられ、燃料を内部に補充するための開口が設けられた燃料保持部と、
この燃料保持部の開口を閉鎖する蓋体とを有する、請求項７記載の発電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解質層を介して対向する正極と負極とを有し、正極により酸素を還元する発電デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の分野においては、技術の進歩により、携帯用小型ＡＶ（オーディオ・ビジュアル）機器、携帯電話あるいは携帯情報端末に代表される小型の携帯用電子機器が急速に発達しつつある。それに伴い、それらに使用するポータブル電源として、高エネルギー密度を有し小型で長時間の使用が可能な発電デバイスの開発が求められている。
【０００３】
このような発電デバイスとしては現在のところ二次電池が主流であり、その研究開発が活発に行われている。最近では、ニッケル水素二次電池の急速な高性能化、またはリチウムイオン二次電池の実用化などが進んでおり、ポータブル電源としてある程度の性能が得られきている。しかし、用いられる携帯用電子機器の種類によっては、未だ十分な連続使用時間を保証する程度までには至っていないのが現実である。
【０００４】
そこで、二次電池に代わる他の発電デバイスの開発も期待されている。例えば、高エネルギー密度を有する他の発電デバイスとしては、空気電池あるいは燃料電池などが挙げられる。このうち空気電池は、正極活物質として空気中の酸素を用い、酸素と負極を構成する金属とが電解質膜を介して反応することにより発電するものである。よって、空気電池は、正極活物質の充填スペースが不要であると共に、電池全体としてエネルギー密度が非常に高いという特徴を有している。しかし、その一方で、空気電池は、アルカリ性の電解質が空気中の二酸化炭素と反応して経時劣化を生じてしまうために自己放電率が大きいという問題がある。また、電池が消耗した場合に通常の二次電池のように充電ができないので、携帯用電子機器の電源には適していないという問題もある。
【０００５】
また、燃料電池は、負極に供給された燃料が酸化されて電子とプロトンに分離し、そのプロトンが正極まで移動して正極に供給された酸素と反応することにより発電するものである。このような燃料電池は、物質の燃焼エネルギーを直接電気エネルギーに変換することから、一般の火力発電などに比べてエネルギー変換効率が非常に高く、発電の際に生成するものが水だけで低公害性であるという特徴を有している。また、空気電池と異なり、燃料および酸素の供給さえ行えば継続して使用することができるという特徴も有している。そのため、古くから燃料電池は大規模発電用として開発研究がなされてきている。
【０００６】
更に、近年においては、高分子固体電解質層を用いた燃料電池が開発され、室温から９０℃程度の比較的低温で動作が可能となってきている。それにより、燃料電池についても、大規模発電用のみでなく、自動車の駆動用電源への応用など、徐々に小型のシステムへの応用が考えられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、燃料電池は、酸素および燃料を連続的に供給しなければ連続的に発電することができず、しかも、発電の際に正極において水が発生してしまうため正極に隣接させて酸素を流通させることにより発生した水を除去する必要もあった。よって、従来、燃料電池では、強制的に流通させて正極に酸素を供給する酸素供給機構および強制的に流通させて負極に燃料を供給する燃料供給機構が必須であり、ポータブル電源として用いるには大きさが大き過ぎるという問題があった。
【０００８】
そこで、強制的に流通させる酸素供給機構および燃料供給機構を除去することにより、小型化を図ることが考えられる。現在、携帯用電子機器の消費電力は小さくなってきており、必要な電力は酸素および燃料を強制的に流通させなくても自然な拡散などによる供給で得られると考えられ、また、正極において発生する水も自然蒸発で除去できる程度であると考えられる。
【０００９】
但し、その際には、自然拡散による酸素の供給および自然蒸発による水の除去を効率的に行うために正極を外表面近傍に位置させ外気との接触を容易とすることが望ましく、正極に異物が接触することによる破損あるいは性能の低下が問題となる。また、装置をより小型化するには発生させた電荷を効率良く集電する必要がある。更に、燃料を負極に供給するために従来とは異なる構造が必要になる。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ポータブル電源として使用することが可能な小型の発電デバイスを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による発電デバイスは、酸素を還元する正極と、この正極に電解質層を介して対向して設けられた負極と、正極の電解質層と反対側に設けられると共に、正極に対して外気を供給する間隙を有する通気構造体とを備え、通気構造体は、第１の保護部と第２の保護部とを有し、第１の保護部は、正極の表面を覆うと共に、外気が通過可能な複数の第１開口を有し、第２保護部は、第１の保護部と正極との間に配設されると共に、第１開口と重ならない位置に第２開口を有し、第１開口を通過した外気は第１の保護部と第２の保護部との間を通過したのち、第２開口から正極に供給されるものである。
【００１４】
本発明による発電デバイスでは、第１の保護部の第１開口を通過した外気は、第１の保護部と第２の保護部との間を通過したのち、第２の保護部に設けられた第２開口から正極に供給される。これにより正極において外気に含まれる酸素が還元される。すなわち、この通気構造体では、正極に対する異物の接触が防止されると共に、間隙を介して正極に酸素が供給される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る発電デバイスの外観構成を表すものである。図２は図１に示した発電デバイスのＩ−Ｉ線に沿った断面構造を表すものである。図３は図２の一部を拡大して表すものである。この発電デバイスは、例えば、電池本体１０と、内部に燃料収納空間２０ａを有する燃料補充部２０とを備えている。電池本体１０は、例えば図２に示したように、負極１１と正極１２とが電解質層１３を介して対向して設けられている。
【００１９】
負極１１は燃料を酸化して燃料から電子とプロトンとを取り出すものであり、例えば、電解質層１３の側から順に触媒層１１ａとガス透過層１１ｂとが積層された構造を有している。触媒層１１ａは、例えば、触媒を含む炭素粉末により構成されている。触媒には、例えば、白金（Ｐｔ）の微粒子、または鉄（Ｆｅ），ニッケル（Ｎｉ），コバルト（Ｃｏ）あるいはルテニウム（Ｒｕ）などの遷移金属と白金との合金あるいは酸化物などの微粒子が用いられる。但し、触媒をルテニウムと白金との合金により構成するようにすれば、一酸化炭素（ＣＯ）の吸着による触媒の不活性化を防止することができるので好ましい。また、触媒層１１ａは、後述する電解質層１３に用いられる樹脂の微粒子を含む場合もある。発生させたプロトンの移動を容易とするためである。ガス透過層１１ｂは、例えば、多孔質の炭素材料よりなる薄膜、具体的にはカーボンペーパーなどにより構成されている。なお、負極１１の端部には負極端子１１ｃが配設されている。
【００２０】
正極１２は酸素を還元して発生させた電子と負極１１において発生したプロトンとを反応させて水を生成するものであり、例えば、負極１１と同様の構成を有している。すなわち、電解質層１３の側から順に触媒を含む炭素粉末よりなる触媒層１２ａと多孔質の炭素材料よりなるガス透過層１２ｂとが積層された構造を有している。触媒層１２ａに用いられる触媒は負極１１と同様であり、触媒層１２ａが電解質層１３に用いられる樹脂の微粒子を含む場合のあることも負極１１と同様である。なお、正極１２では、触媒層１２ａが例えば粉末状のポリテトラフルオロエチレンを含む場合や、またはガス透過層の触媒層と反対側に例えばポリテトラフルオロエチレンよりなる図示しない被覆層を含む場合もある。これは、正極１２において発生する水の蒸発を促進させるためである。また、正極１２の端部には正極端子１２ｃが配設されている。
【００２１】
電解質層１３は、負極１１において発生したプロトンを正極１２に輸送するためのものであり、電子伝導性を持たず、プロトンを輸送することが可能な材料により構成されている。例えば、ポリパーフルオロスルホン酸系の樹脂膜、具体的には、デュポン社製のナフィオン膜，旭硝子社製のフレミオン膜あるいは旭化成工業社製のアシプレックス膜などにより構成されている。なお、ポリパーフルオロスルホン酸系の樹脂膜以外にも、トリフルオロスチレン誘導体の共重合膜、リン酸を含浸させたポリベンズイミダゾール膜、あるいは芳香族ポリエーテルケトンスルホン酸膜などにより電解質層１３を構成するようにしてもよい。
【００２２】
負極１１の電解質層１３と反対側には、例えば図２に示したように、燃料の収納空間１４ａを負極１１に隣接して内部に有する燃料保持部１４が設けられている。この燃料保持部１４は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン，ポリスチレン，ポリプロピレンあるいはポリカーボネートなどの硬質のプラスチックにより構成されている。また、ステンレス鋼やニッケル金属などの耐食性に優れた金属材料により構成される場合もある。なお、金属材料により構成される場合には、負極１１と正極１２とが短絡しないように燃料保持部１４を配設するか、または短絡を防止するための図示しない絶縁部材を挿入する必要がある。
【００２３】
この燃料保持部１４には、また、隣接して配設された燃料補充部２０に対応して燃料補充口１４ｂが形成されている。なお、燃料補充部２０にもこの燃料補充口１４ｂに対応して燃料補充口２０ｂが形成されている。これにより、燃料保持部１４の収納空間１４ａと燃料補充部２０の収納空間２０ａとは燃料補充口１４ｂ，２０ｂをそれぞれ介して互いに連通され、燃料補充部２０に収納された燃料が燃料保持部１４に補充されるようになっている。すなわち、本実施の形態では燃料保持部１４と燃料補充部２０とにより燃料供給部が構成されており、収納空間１４ａ，２０ａからなる閉鎖された空間において拡散あるいは流動などの自然による移動により負極１１に燃料を供給するようになっている。
【００２４】
なお、燃料補充部２０は燃料保持部１４と同様の材料により構成されており、燃料にはメタノールあるいはホルムアルデヒドなどを含む液体燃料や、または水素ガスなどを含む気体燃料が用いられる。ちなみに、燃料補充部２０は着脱可能に配設されており、収納空間１４ａ，２０ａに燃料が無くなったときには燃料補充部２０を取り外して収納空間２０ａに燃料を新たに充填したのちに再び配設するか、または新たな燃料補充部２０と交換することができるようになっている。例えば、燃料に水素ガスを用いる場合には、燃料補充部２０に水素ガスを充填するのみでなく、水素吸蔵合金を充填するようにしてもよい。
【００２５】
一方、正極１２の電解質層１３と反対側には、例えば図２に示したように、間隙を介して正極１２に外気を自然拡散により供給する通気構造体１５が設けられている。この通気構造体１５は、例えば図３に拡大して示したように、外気が通過する開口１６ａを有する第１の保護部１６と、この開口１６ａに対応して第１の保護部１６と正極１２との間に設けられると共に外気が通過する開口１７ａを有する第２の保護部１７とを有している。
【００２６】
このうち第１の保護部１６は異物が正極１２に接触することを一次的に防止するためのものであり、第２の保護部１７は開口１６ａを介して第１の保護部１６から正極１２の側に侵入してきた異物が直線的に直接正極１２に達することを防止するためのものである。すなわち、本実施の形態では、第１の保護部１６と第２の保護部１７とから保護部が構成されており、それにより異物が直線的に直接正極１２に達することを防止しつつ、開口１６ａ，１７ａを介して外気を正極１２に供給するようになっている。
【００２７】
なお、第１の保護部１６は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン，ポリスチレン，ポリプロピレンあるいはポリカーボネートなどの絶縁材料により構成されている。外部の異物との電気的接触により電池性能が低下することを防止するためである。また、第１の保護部１６は、正極１２の電解質層１３と反対側の表面全体を覆うように配設されており、周縁部において固定されている。開口１６ａは、例えば、一方向に帯状に延長された形状を有しており、平行に複数設けられている。
【００２８】
また、第２の保護部１７は、例えば、開口１７ａが開口１６ａの形成位置と重ならないように設けられた閉鎖部材１７ｂと、この閉鎖部材を支持する支持部材１７ｃとにより構成されている。閉鎖部材１７ｂは、例えば、第１の保護部材１６と同様の絶縁材料により構成されている。第１の保護部１６と同様に、外部の異物との電気的接触により電池性能が低下することを防止するためである。支持部材１７ｃは、例えば、開口１６ａに対応して設けられており、正極１２に対して配設されている。これにより、図３に矢印で示したように、開口１６ａを介して侵入してきた異物が直線的に直接正極１２に達することを有効に防止できるようになっている。
【００２９】
また、この支持部材１７ｃは、例えば、導電材料により構成されると共に、一端部が正極端子１２ｃまで延長されており、集電体としての機能も兼ね備えるようになっている。支持部材１７ｃを構成する導電材料としては、例えば、ステンレススティールあるいはニッケル金属などの比較的腐食しにくい金属を用いることが好ましい。正極１２において水が発生するので腐食しやすいからである。
【００３０】
このような構成を有する発電デバイスは次のように作用する。
【００３１】
この発電デバイスでは、自然による移動により燃料補充部２０から燃料保持部１４に燃料が補充され、負極１１に燃料が供給される。負極１１では、燃料が酸化されて電子とプロトンとが取り出される。負極１１において発生したプロトンは、電解質層１３を介して正極１２に移動する。また、正極１２には通気構造体１５の間隙を介して自然拡散により外気が供給される。正極１２では、外気中に含まれる酸素が還元されて発生した電子が負極１１から移動してきたプロトンと反応して水が生成する。これにより、負極１１と正極１２との間に電位差が生じ発電する。その際、正極１２において発生した水は、自然蒸発により通気構造体１５の間隙を介して外部に除去される。また、正極１２において発生した電荷は集電体である支持部材１７ｃにより集電される。
【００３２】
なお、この発電デバイスでは、通気構造体１５が設けられており、通気構造体１５の間隙を介して正極１２に外気を供給すると共に正極１２から水を除去するようになっているので、正極１２への異物の接触が防止される。よって、正極の破損および品質の低下が防止される。
【００３３】
このように本実施の形態に係る発電デバイスによれば、正極１２に対して外気を供給する間隙を有する通気構造体１５を備えるようにしたので、異物が正極１２に接触することを防止しつつ、正極１２に対して自然拡散により外気を供給することができる。よって、正極１２に対して酸素を強制的に流通させる機構が不要となり、小型化を図ることができると共に、異物の接触による正極１２の破損および品質の低下を防止することができる。
【００３４】
また、通気構造体１５を第１の保護部１６と第２の保護部１７とにより構成し、異物が直線的に直接正極１２に達しないようにしたので、ほとんどの異物を有効に排除することができる。
【００３５】
更に、第１の保護部１６および第２の保護部１７の閉鎖部材１７ｂを絶縁材料により構成するようにしたので、外部の異物との電気的接触により電池性能が低下することを防止できる。
【００３６】
加えて、第２の保護部１７の支持部材１７ｃを導電材料により構成し、集電体としての機能を持たせるようにしたので、正極１２において発生した電荷を効率よく集電することができる。よって、より小型化することができる。
【００３７】
更にまた、燃料保持部１４および燃料補充部２０において自然による移動により負極１１に燃料を供給するようにしたので、負極１１に対して燃料を強制的に流通させる機構が不要となり、小型化を図ることができる。
【００３８】
（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態に係る発電デバイスの構成を表すものである。この発電デバイスは、燃料補充部２０が除去されると共に、燃料保持部１４の燃料補充口１４ｂに蓋体１４ｃが配設されたことを除き、第１の実施の形態と同一の構成，作用および効果を有している。よって、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３９】
この発電デバイスでは、蓋体１４ｃにより燃料保持部１４の内部の収納空間１４ａが閉鎖されており、収納空間１４ａに収納された燃料が自然による移動により負極１１に供給されるようになっている。すなわち、本実施の形態では、燃料保持部１４により燃料供給部が構成されている。ちなみに、蓋体１４ｃは着脱可能に配設されており、収納空間１４ａに燃料が無くなったときには蓋体１４ｃを外して燃料補充口１４ｂから新たに燃料を補充することができるようになっている。
【００４０】
以上、各実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記各実施の形態においては、通気構造体１５を第１の保護部１６および第２の保護部１７により構成する場合について説明したが、外気を正極１２に供給する間隙を有していれば他の構造により構成するようにしてもよい。例えば、通気構造体を第１の保護層１６または第２の保護層１７のいずれか一方により構成するようにしてもよく、第１の保護部１６および第２の保護部１７と共に新たな第３の保護部を加えて構成するようにしてもよい。但し、保護部により異物が直線的に直接正極１２に接触することを防止できるように構成すれば、正極１２に対する異物の接触を有効に防止することができるので好ましい。
【００４１】
また、第１の保護部における開口はどのような形状でもよく、例えば、第１の保護部が格子状となるように開口を適宜な矩形状としてもよい。なお、その際も、例えば、第１の保護部の開口と第２の保護部の開口が重ならないように閉鎖部材を設けると共に、第１の保護部の開口に対応させて支持部材を設けるようにすれば、正極１２に対する異物の接触を有効に防止できるので好ましい。
【００４２】
更に、上記各実施の形態においては、支持部材１７ｃを導電材料により構成するようにしたが、閉鎖部材１７ｂと同様に絶縁材料により構成するようにしてもよい。なお、この場合には、上記各実施の形態とは異なり、支持部材は集電体としての機能を兼ね備えない。また、支持部材に集電体としての機能を持たせる場合には、正極１２側の少なくとも一部を導電材料により構成するようにすればよい。
【００４３】
加えて、上記各実施の形態においては、負極１１および正極１２の延長方向に燃料補充部２０を延長させて電池本体１０と直列に燃料補充部２０を配設した場合を具体的に図示したが、本発明は、電池本体１０と燃料補充部２０とが他の配設位置関係を有する場合についても同様に適用される。例えば、図５に示したように、燃料補充部２０を電池本体１０の燃料保持部１４の側に積層して配設するようにしてもよい。また、図６に示したように、電池本体１０の延長方向（すなわち負極１１および正極１２の延長方向）に対して垂直な方向に燃料補充部２０を延長させて電池本体１０の燃料保持部１４側に燃料補充部２０を配設するようにしてもよい。なお、その際、図６に示したように燃料補充部２０を燃料保持部１４の端部に配設してもよく、図７に示したように燃料保持部１４の中央部に配設してもよい。
【００４４】
更にまた、上記各実施の形態においては、電池本体１０と燃料補充部２０とを隣接させて連結するようにしたが、燃料保持部１４の燃料補充口１４ｂと燃料補充部２０の燃料補充口２０ｂとを適宜な接続管により接続し、電池本体１０と燃料補充部２０とを離間させて配置するようにしてもよい。
【００４５】
加えてまた、上記各実施の形態においては、１つの電池本体１０を備える場合について説明したが、本発明は、２以上の電池本体１０を備える場合についても同様に適用される。その際、燃料保持部１４を互いに対向させて２つの電池本体１０を積層するようにしてもよい。なお、燃料補充部２０は、２つの電池本体で同一のものを共用してもよく、それぞれ別のものを備えるようにしてもよい。また、図８に示したように、２つの電池本体１０を積層する場合には、燃料保持部１４を２つの電池本体１０の間で共用するようにしてもよい。
【００４６】
更にまた、上記各実施の形態においては、燃料の具体的な例を挙げて説明したが、酢酸，ギ酸あるいはカルボン酸を含む液体燃料などの他の燃料を用いることもできる。
【００４７】
加えてまた、上記各実施の形態においては、負極１１に燃料を供給する燃料供給部を備える場合について説明したが、本発明は、燃料供給部を備えない場合についても適用される。例えば、空気電池のように負極が金属により構成されていてもよい。
【００４８】
更にまた、上記各実施の形態においては、通気構造体１５および集電体を備える場合について説明したが、本発明は、通気構造体１５を備えない場合についても適用されると共に、集電体を備えない場合についても適用される。加えてまた、上記各実施の形態においては、通気構造体１５の一部を集電体として機能させる場合について説明したが、通気構造体１５と別個に集電体を設けるようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１乃至請求項９のいずれか１に記載の発電デバイスによれば、正極に対して外気を供給する間隙を有する通気構造体を備えるようにしたので、異物が正極に接触することを防止しつつ、正極に対して自然拡散により外気を供給することができる。よって、正極に対して酸素を強制的に流通させる機構が不要となり、発電デバイスの小型化を図ることができると共に、異物の接触による正極の破損および品質の低下を防止することができるという効果を奏する。
【００５０】
特に、請求項２に記載の発電デバイスによれば、異物が直線的に直接正極に達しないように構成するようにしたので、ほとんどの異物を有効に排除することができるという効果を奏する。
【００５１】
また、請求項４または請求項６に記載の発電デバイスによれば、第１の保護部または第２の保護部の閉鎖部材を絶縁材料により構成するようにしたので、外部の異物との電気的接触により電池性能が低下することを防止できるという効果を奏する。
【００５２】
更に、請求項５記載の発電デバイスによれば、第２の保護部における支持部材の少なくとも一部を導電材料により構成するようにしたので、支持部材に集電体としての機能を持たせることができ、正極において発生した電荷を効率よく集電することができる。よって、発電デバイスをより小型化することができるという効果を奏する。
【００５４】
更にまた、請求項７乃至請求項９のいずれか１に記載の発電デバイスによれば、自然による移動により負極に燃料を供給する燃料供給部を備えるようにしたので、負極に対して燃料を強制的に流通させる機構が不要となり、発電デバイスの小型化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発電デバイスの外観構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示した発電デバイスのＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
【図３】図２の一部を拡大して表す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る発電デバイスの構成を表す断面図である。
【図５】本発明の変形例を表す斜視図である。
【図６】本発明の他の変形例を表す斜視図である。
【図７】本発明の他の変形例を表す斜視図である。
【図８】本発明の他の変形例を表す断面図である。
【符号の説明】
１０…電池本体、１１…負極、１１ａ，１２ａ…触媒層、１１ｂ，１２ｂ…ガス透過層、１１ｃ…負極端子、１２…正極、１２ｃ…正極端子、１３…電解質層、１４…燃料保持部、１４ａ，２０ａ…収納空間、１４ｂ，２０ｂ…燃料補充口、１４ｃ…蓋体、１５…通気構造体、１６…第１の保護部、１６ａ，１７ａ…開口、１７…第２の保護部、１７ｂ…閉鎖部材、１７ｃ…支持部材、２０…燃料補充部
【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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