(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料カートリッジを燃料消費装置に接続する際に燃料消費装置の燃料コネクタ及び電気コネクタとそれぞれ嵌合される燃料コネクタ及び電気コネクタを備えた１つのハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置された、熱が加えられたことに応じて燃料を放出する燃料含有物質(106)をそれぞれ貯蔵する複数の燃料貯蔵領域(104)と、
前記ハウジングの内部に配置された、該燃料貯蔵領域(104)の各々にそれぞれ関連付けられ、該燃料貯蔵領域(104)内の前記燃料含有物質(106)と熱的に連絡した状態にある、複数のヒータ(108)と、
前記ヒータと前記ハウジングの電気コネクタに接続されており、前記ヒータを個別に駆動させるように構成された回路と
を含む、燃料カートリッジ。
【請求項２】
前記燃料含有物質(106)が、比較的粘性を有するものである、請求項１に記載の燃料カートリッジ。
【請求項３】
前記燃料含有物質(106)が、水素化ホウ素ナトリウム溶液を含む、請求項１又は２に記載の燃料カートリッジ。
【請求項４】
前記燃料含有物質(106)が、水素化ホウ素ナトリウムを含むゲルを含む、請求項１又は２に記載の燃料カートリッジ。
【請求項５】
前記ヒータ(108)が、抵抗器を含む、請求項１〜４何れかに記載の燃料カートリッジ。
【請求項６】
前記回路が複数の導体(122,124)を含み、
各ヒータ(108)が、前記導体(122,124)のうちの２つの導体に接続される、
請求項１〜５何れかに記載の燃料カートリッジ。
【請求項７】
２つのヒータ(108)が同じ２つの導体(122,124)に接続されない、請求項６に記載の燃料カートリッジ。
【請求項８】
電気化学的電池(304)と、
該電気化学的電池(304)に動作可能な状態で接続された請求項１〜７何れかに記載の燃料カートリッジ(100')と
を含む、電気化学的装置。
【請求項９】
前記電気化学的電池(304)が、ＰＥＭ燃料電池を含む、請求項８に記載の電気化学的装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃料電池と組み合わせて使用される燃料カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの装置は、燃料カートリッジに貯蔵されている燃料によって燃料供給される。本発明は、如何なる特定のタイプの装置と共に使用される燃料カートリッジにも限定されないが、燃料電池は、燃料カートリッジに貯蔵された燃料を消費する装置の１つの例であり、本発明は、説明のためにのみ燃料電池の文脈で考察される。燃料電池は、燃料と酸化剤を電気と反応生成物に変換する。例えば、燃料として水素を使用し、酸化剤として酸素を使用する燃料電池は、反応生成物として水及び／又は水蒸気を生成する。燃料電池と共に使用される燃料カートリッジは、通常、化合物等の加圧した気体燃料又は燃料含有物質を貯蔵し、水又は触媒が存在する状態で気体燃料を放出する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明者は、従来の燃料カートリッジ、特に燃料電池と共に使用される燃料カートリッジに改良の余地があると判断した。より具体的には、本発明者は、そのような貯蔵が安全上の心配を高めまた最適よりも低いエネルギー密度を提供することがあるので、燃料カートリッジに大量の気体燃料（水素等）を貯蔵することは望ましくないと判断した。また、本発明者は、燃料含有物質を燃料カートリッジに貯蔵する例では、気体燃料を放出する従来の装置がプロセスの間中ずっと正確な制御を提供しないと判断した。この制御の欠如は、燃料電池により必要とされるよりも多い燃料を放出することに通じ、これはまた安全上の心配を高めるものとなる。したがって、本発明者は、燃料含有物質からの気体燃料の放出に関連する条件にわたる正確な制御を容易にする燃料カートリッジを提供することが望ましいと判断した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
本発明の好ましい実施形態の詳細な説明は、添付図面を参照して行われる。
【０００５】
以下は、本発明を実施する現在最も知られている形態の詳細な説明である。この説明は、限定の意味で行われるのではなく、単に本発明の一般的な原理を示すために行われる。更に、本発明は、本明細書において、燃料電池ならびに燃料電池により動力が供給されるホスト装置の文脈で検討されるが、本明細書に示す燃料カートリッジは、単に燃料電池と共に使用するようには限定されない。燃料電池に関して、本発明は、現在開発されている技術又はまだ開発されていない技術を含む幅広い燃料電池技術に適用可能である。したがって、以下に、プロトン交換膜型（ＰＥＭ）燃料電池に関する様々な例示的な燃料カートリッジを説明するが、本発明は固体電解質型燃料電池等の他のタイプの燃料電池に等しく適用可能である。また、簡潔化のため、本発明に関係しない燃料電池構造、他の燃料消費装置の構造、及び燃料電池から電力を供給されるホスト装置の内部的な動作についての詳細な考察を省略したことに留意されたい。
【０００６】
図１〜図３に示すように、本発明の一実施形態による燃料カートリッジ100は、ハウジング102と、一定量の燃料含有物質106をそれぞれ貯蔵する複数の燃料貯蔵領域104を含む。燃料含有物質106は、熱が加えられたことに応じて気体燃料を放出する物質であることが好ましく、燃料含有物質を加熱するために複数のヒータ108が設けられている。図示の実施形態は、各燃料貯蔵領域104毎に１つのヒータ108を含む。しかし、そのような構成は必須ではなく、ヒータ／燃料貯蔵領域の比は、各カートリッジ毎に、又は単一のカートリッジ内で異なることが可能である。例えば、単一の燃料貯蔵領域104に複数のヒータ108が存在することが可能であり、複数の燃料貯蔵領域に単一のヒータが存在することも可能である。燃料含有物質106からハウジング102内の開放領域110へと放出される燃料Fは、コネクタ112から燃料カートリッジ100を出る。また、コネクタ112は、図７及び図８に関して後述する態様で対応するコネクタ114と嵌合されていない限り気体がハウジング102から出入りするのを防ぐキャップとして働く。
【０００７】
かかる燃料カートリッジ及び該燃料カートリッジを使用する燃料消費システムに関連した様々な利点がある。例えば、本発明は、気体燃料の非気体状態での貯蔵を容易にする。これにより、燃料を気体状態で貯蔵する燃料カートリッジよりも高い安全性とエネルギー密度が実現される。また、本発明は、ヒータ108の動作を制御するだけで、燃料含有物質106からの燃料の放出を制御することができる。例えば、燃料がカートリッジ100から取り出されている間に個々のヒータ108を所定の間隔で作動させることが可能である。代替的に、ホスト装置を使用して、例えば電流や電圧等の動作パラメータに基づいて燃料電池を稼働させるのに必要な燃料の量を計算し、それに応じて個々のヒータ108を作動させることができる。
【０００８】
燃料貯蔵領域104は、例示的な実施形態では、ハウジング102内に配置されたプレート116内に形成されており、任意の適切なサイズ、形状、及び数のものでよい。カートリッジ100が気体燃料を生成する精度は、（カートリッジ内の所与の全体量の燃料含有物質106に関して）燃料貯蔵領域104の数と共に高くなる。燃料貯蔵領域104の密度は、燃料貯蔵領域間のスペースの最小化を容易にする形状を採用することにより最大化されることが好ましい。本発明は如何なる特定の形状にも限定されないが、例示的な燃料貯蔵領域104は六角形であり、図２に示す配列で配置される。プレート116は、射出成形又はキャスティングプロセスを使用して、例えばポリスチレン、ポリカーボネート、及び架橋アクリレート等のプラスチックから形成することができる。
【０００９】
本発明は、如何なる特定の燃料又は燃料含有物質にも限定されないが、燃料含有物質の１つのタイプは、水素（例示的なＰＥＭ燃料電池に使用される燃料）を提供するために使用される燃料含有化合物である。例えば、水素化ホウ素ナトリウムは、化学方程式NaBH4＋2H2O→4H2＋NaBO2によって示されるように、熱が存在する状態で水素を容易に生成する溶液又はゲルの安定した化合物である。該溶液はまた、貯蔵中にほとんど水素が生成されないように十分な濃度の水酸化ナトリウムを含まなければならない。他の例示的な燃料含有物質には、水素化ホウ素錯体と金属水素化物がある。熱が加えられたことに応じた燃料含有物質からの気体燃料の放出に関する更なる詳細は、本出願と同時に出願された"＿＿＿＿＿"と題する米国出願第１0／___,___号に見ることができる。［PD10019255−56］。
【００１０】
例示的な燃料カートリッジ100内の各燃料貯蔵領域104の一端は、燃料含有物質106が加熱されたときに気体燃料が燃料貯蔵領域から開放領域110に逸出できるように開いている。ここで、燃料含有物質106は、比較的粘性が高くなければならず、即ち、燃料カートリッジ100の向きに関係なく実質的な逸出なしに燃料貯蔵領域104内に残るように十分に粘性が高くなければならない。適切な粘性の燃料含有物質として、最大40重量％の水素化ホウ素ナトリウムと、0.1〜15重量％のゲル化剤（分子量2000〜20000のポリエチレンアミン等）と、0〜10重量％の水酸化ナトリウム水溶液とを含む、ゲル及び粘稠溶液が挙げられる。この物質は、約4000ワット-時間/キログラムのエネルギー密度を有し、約110℃〜150℃に加熱されたときに水素を生成する。使用される燃料含有物質に応じて、加熱温度は80℃〜500℃の範囲とすることが可能である。
【００１１】
製造時に、粘性を有する燃料含有物質106は、例えば燃料貯蔵領域104内に圧入される。この場合、余分な燃料含有物質106は、プレート116の表面からこすり取ることができる。
【００１２】
例えば図４に示すように、燃料含有物質106を加熱して気体燃料Fを放出させた後、残りの材料は、冷えたときに固体廃棄物118になる。これにより、該廃棄物118が燃料貯蔵領域104から出て他の燃料貯蔵領域内の燃料含有物質106から放出される気体燃料Fの流れを妨げることが防止される。
【００１３】
特定の燃料貯蔵領域104内の燃料含有物質106に加える熱を生成するために、例示的なヒータ108は、特定の抵抗器に電流を流すことにより選択的に作動させることができる抵抗器であることが好ましい。他の適切なヒータには、例えば、伝熱流体が流れる熱交換器内のチューブが挙げられる。貯蔵領域104、ヒータ108、及びプレート116は、それぞれ、特定のヒータの動作により、そのヒータに関連付けられた燃料含有物質106だけに気体燃料を放出させ、他のヒータに関連付けられた燃料含有物質を実質的に加熱しない（すなわち燃料を放出させるのに十分な熱を印加しない）ように構成される。図４Ａ及び図５に例示したように、ヒータ108は、燃料貯蔵領域104の配列に対応するアレイ120で配置される。例示的なヒータアレイ120は、インクジェット印刷装置に使用されているものと実質的に類似しており、列と行で配列され、第１組の導体122と第２組の導体124を含む。各ヒータ108は、導体122のうちの１つと導体124のうちの１つに接続されている。例示的なアレイ120の特定のヒータ108は、対応する導体122を電圧源に接続し、対応する導体124をアースに接続することによって作動させられる。１つの導体122を電圧源に接続し複数の導体124をアースに接続するか、複数の導体122を電圧源に接続し複数の導体124をアースに接続するか、又は複数の導体122を電圧源に接続し単一の導体124をアースに接続することにより、複数のヒータ108を同時に作動させることができる。かかる構成は、インクジェットプリンタの文脈では「受動的多重化（passive multiplexing）」構成と呼ばれることがあり、寄生電力を消散させるために使用される追加の抵抗器（図示せず）もまた含むことが好ましい。このタイプの抵抗器構成の一例が、ヒューレットパッカード社に譲渡された米国特許第5,504,471号においてインクジェットプリンタの文脈で開示されている。
【００１４】
本発明は如何なる特定のヒータシステムにも限定されないことに留意されたい。例えば、抵抗器及び／又は他のヒータ装置は、ヒューレットパッカード社に譲渡された同一出願人による米国特許第5,644,342号及び第6,007,186号においてインクジェットプリンタの文脈で開示されているようなアドレス指定システムによって制御することができる。
【００１５】
図４Ａをより詳細に参照すると、例示的な実施形態では、ヒータ108及び導体122,124はヒータ回路層126の一部を構成する。ヒータ108及び導体122,124は、（一対の導体への各ヒータの前述の接続を除き）絶縁材128により電気的に分離されている。回路層126は、例えば、「Development of the Thin-Film Structure for the ThinkJet Printhead」（Hewlett-Packard Journal, May 1985, p.27-33）に記載されている金属堆積技術のような適切な技術によって基材130上に形成することができる。基材130は、ハウジング102の一部を構成し、広範囲の温度にわたってその機械的、化学的、また電気的な特性を維持することができるカプトン［登録商標］等のポリイミドプラスチックから形成されることが好ましい。形成後、回路層126は、障壁層132により覆われ、該障壁層132は、比較的高い熱導電率を有するが、回路層を燃料貯蔵領域104から電気的及び化学的に絶縁する。障壁層132の適切な材料としては、シリカ、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ガラス、ポリイミド等の高分子、エポキシアミン複合物が挙げられる。
【００１６】
例示的な燃料カートリッジ100はまた、該カートリッジを燃料消費装置に電気的に接続するために使用される電気コネクタ134（図１及び図２）を含む。図５及び図６に例示するように、導体122,124はそれぞれ接点パッド138に接続された端部136を含む。接点パッド138は、電気コネクタ134により支持された接点板140上に適切に配列される。接点パッド138は、ホスト装置がヒータ108の動作を制御できるように、ホスト装置の電気コネクタ142（図１０）内の対応する素子と結合する。
【００１７】
例示的な燃料カートリッジ100のサイズは、当然ながら、ホスト装置のサイズや貯蔵する燃料含有物質の所望の量等の要因によって変化する。本発明は如何なる特定のサイズにも限定されないが、水素化ホウ素ナトリウムを主成分とした燃料含有物質から水素を生成しノートブック型コンピュータで使用するのに適した例示的な燃料カートリッジ100は、約100ミリリットル（ml）の燃料含有物質を収容する。この場合、ハウジング102は、例えば、長さ約100mm、幅約50mm、厚さ約5mmである（プレート116は全体の厚さが約3mm、開放領域110は約0.5mmである）。燃料含有物質の用途及びタイプに依存して、カートリッジのサイズは、小型低出力ホスト装置用の10ml未満の燃料含有物質から、大型高出力ホスト装置用の100ml以上の燃料含有物質まで対応するよう異なってもよいことが意図されている。当然ながら、必要に応じてこれらの容積を増減することができる。
【００１８】
例示的な燃料カートリッジ100と、ホスト装置における該燃料カートリッジを収容する部分は、対応する形状、及びレールアンドスロット構成等の機械的キーイング装置（図示せず）を備えることが好ましく、これにより、燃料カートリッジが間違って差し込まれるのを防ぎ、また多くの場合、間違ったタイプの燃料カートリッジがホスト装置に接続されるのを防止する。また、燃料カートリッジを適所に保持するために、ラッチ（図示せず）等の適切なロック装置を設けることもできる。（ホスト装置と比べて）比較的小さな燃料カートリッジ100をホスト装置内に挿入する一方、比較的大きな燃料カートリッジを外部に取り付けることが可能である。
【００１９】
本発明は、燃料カートリッジをホスト装置に接続するための如何なる特定の機構にも限定されないが、好ましい機構は、逸出を防ぐセルフシールコネクタ機構である。かかるセルフシール機構により、燃料カートリッジがホスト装置により受容され又はホスト装置から外される際に燃料カートリッジコネクタ114とホスト装置コネクタ116とが互いに接続され又は切り離されるときに該燃料カートリッジコネクタ114及び該ホスト装置コネクタ116におけるシールが維持される。シールされた接続が行われた後、後述する条件で燃料を開放領域110から燃料電池や他の燃料消費装置に流すことが可能となる。該接続は、燃料カートリッジ100がホスト装置により受容されて（例えばホスト装置に挿入され又は接続されて）燃料カートリッジが関連する燃料消費装置に接続された際に自動的に行われることが好ましい。
【００２０】
本発明と共に使用することができるセルフシールコネクタ機構の一例を図７及び図８に示す。例示的な燃料カートリッジコネクタ112は、内方に突出する縁部144と、ハウジング102内の開放領域110内へと開口するルーメン146とを有する中空の円筒形ボス142を含む。端部148は、クリンプキャップ154によって固定されたスリット152を有する従動性隔壁150を含む。従動性隔壁150と内側に突出する縁144との間にばね156（又は他の偏倚装置）及びシールボール158が配置される。ばね156の長さは、該ばねがシールボール158を隔壁150に対して押してシールを形成するような長さである。クリンプキャップ154の端部160は、隔壁スリット152と位置合わせされた開口部を有する。
【００２１】
図７及び図８に示した例示的な実施形態では、ホスト装置コネクタ114はニードル162を含み、該ニードル162は、閉端164、横穴166、及び該横穴から該ニードル内を軸方向に通るボアを有する。スライドカラー168は、ニードル162を取り囲み、ばね170（又はその他の偏倚装置）によって環状ストップ172に押し付けられ、従動性のシール部分174と、実質的に剛性の保持部分176を含む。従動性のシール部分174は、露出した上側面178と、ニードル162と接する内側面180を含む。図７に示した切り離し位置において、穴166は、シール部分の内面180によって取り囲まれシールされている。また、ホスト装置のコネクタ114は、燃料カートリッジコネクタ112が図８に示した接続位置へと移動する際に該コネクタ112を案内して中心に位置決めする傾斜導入部分182を有することが好ましい。
【００２２】
燃料カートリッジ100とホスト装置との間に接続を確立するために、燃料カートリッジコネクタ112がホスト装置コネクタ114（図８）内に挿入された際に、ニードル162の閉端164が隔壁スリット152内を通る。したがって、隔壁150は、大きな挿入力なしにニードル162を差し込むことができるだけの十分な従動性を有していなけばならず、更に、ニードルを抜いたときに緊密なシールを提供するだけの十分な堅さを有していなければならない。ニードル162が隔壁150を通って円筒形ボス142に入るとき、スライドカラー168とシールボール158は、穴166が露出するまで互いに逆方向に付勢される。これにより燃料カートリッジ100とホスト装置との間の連絡が確立される。図７及び図８に示した例示的なコネクタ配置に関する更なる詳細は、ヒューレットパッカード社に譲渡された米国特許第6,015,209号に見ることができる。
【００２３】
本発明は、如何なる特定のホスト装置と共に使用するようにも限定されないが、図９及び図１０に示す燃料電池を電源とするノートブック型コンピュータ200は、電力を消費する要素を有するホスト装置ならびに前述の燃料カートリッジによって燃料が供給される電力生成装置の１つの例である。他の例示的なホスト装置には、携帯情報端末、ディジタルカメラ、携帯電話機及びゲーム機があるがこれらには限定されない。また、この燃料カートリッジは、図１１及び図１２を参照して後述する電気化学的電池のような、別個の電力消費装置に接続して該装置に電力を提供することができるスタンドアロン型発電機と共に使用することが可能である。
【００２４】
例示的なノートブック型コンピュータ200は、構造的及び動作的な構成要素の多くに関して、ヒューレットパッカード社製のOmnibook6000ノートブックＰＣ等の従来の携帯型コンピュータと実質的に類似している。より具体的には、例示的な携帯型コンピュータ200は、メインハウジング202、及び該メインハウジングに対してヒンジ206により回動可能な状態で接続されたディスプレイハウジング204といった構造的な構成要素を含む。メインハウジング202は、図示したCD−ROMドライブモジュール208、3.5インチディスクドライブモジュール、ZIPドライブモジュール等のオプションのモジュール用のモジュールベイを含む。また、例示的なメインハウジング202は、ユーザがコンピュータ200と対話することを可能にするユーザインタフェース210を備える。該ユーザインタフェース210は、キーボード212、タッチパッド214、第１の一対の右／左クリックボタン216、及び第２の一対の右／左クリックボタン218を含む。これらの各要素は、コンピュータ200及び該コンピュータ上で動作するアプリケーションプログラムの動作を制御するよう従来の態様で動作する。ディスプレイハウジング204は、ディスプレイ220を支持する他に、閉位置にあるときにユーザインタフェース210を覆う蓋としても働く。その目的のため、ディスプレイハウジング204の自由端をメインハウジング202にロックしかつディスプレイハウジングを閉位置に維持するために従来のラッチ機構（図示せず）が設けられることがある。
【００２５】
図９及び図１０に示した例示的なコンピュータ200の動作的な構成要素は、ＣＰＵ（又はプロセッサ）222、キャッシュ及びRAMメモリ224、電源アダプタ及びファン機構226、ハードディスクドライブ228、及びモデム230を含む。該例示的な携帯型コンピュータ200はまた、例えば、オーディオ及びビデオカード、ヘッドホン及びマイクロホンポート、シリアル、パラレル及びUSBポート、キーボード及びマウスポート、ドッキング用240ピンPCIコネクタ、Microsoft(R)Windows等のオペレーティングシステム、ならびにワードプロセシング、スプレッドシート、セキュリティプログラム、ゲーム等の様々なアプリケーションプログラムのような従来の他の構成要素を含むこともできる。
【００２６】
例示的なノートブック型コンピュータ200はまた、コンピュータ内の様々な電気負荷に接続された燃料電池システム232やその他の燃料消費／発電装置を含む。例示的な燃料電池システム232は、複数の電池から成る燃料電池スタックである。本発明は、如何なる特定のタイプの燃料電池システムにも限定されないが、例示的な燃料電池は、ＰＥＭによって分離された燃料極と空気極を含むＰＥＭ燃料電池である。燃料極に水素等の気体燃料が供給され、空気極に酸素が供給される。図示の実施形態では、ハウジング202の通気孔を介して周囲空気をスタックに引き込むことにより、酸素を燃料電池スタックに供給することができる。このプロセスを容易にするためにファンを設けることが可能である。副生成物（例示的な実施形態では水蒸気及び窒素）は、マニホルドによって燃料電池システム232から取り出され、ハウジング202から放出される。また、ノートブック型コンピュータ200や他のホスト装置は、燃料電池システム232に最初に燃料を送るよりも前に電力を提供するバッテリ234を含まなければならない。かかる電力は、例えば、燃料電池システム232によって電力が生成される前にシステムプロセッサに電力を供給するために使用される。
【００２７】
例示的なコンピュータ200の動作中に、例示的な燃料カートリッジ100内のヒータ108が、コネクタ134,142を介してコンピュータ内の電圧源及びアースに接続されることにより選択的に駆動されて、燃料電池システム232に燃料が供給される。燃料カートリッジの製造プロセス中に、開放領域110に少量の加圧された燃料（水素ガス等）を充填することが可能である。この燃料は、コネクタ112,114の結合時に燃料電池システム232内に流入し、ヒータ108の動作に先立ち燃料電池システムに燃料を供給するために使用することが可能なものとなる。代替的には、カートリッジ100がコンピュータ200に最初に接続されたとき、又は該最初の接続後にコンピュータが初めて使用されるときに、１つ又は２つ以上のヒータを駆動して、燃料電池システム232に燃料を供給するのに十分な量の加圧燃料を生成しなければならない。ヒータ108の駆動は、例示的なＰＥＭ燃料電池システムを制御する他の構成要素及びサブシステム（「バランス・オブ・プラント」構成要素及びシステムと呼ばれる場合もある）と共に、システムプロセッサ222（又は別個のコントローラ）によって制御することが可能である。燃料カートリッジ100内の燃料の生成を制御する１つの例示的な方法はフィードバックループである。かかる制御は、燃料が本当に生成されているか否かの他に燃料生成率を含むものとなる。
【００２８】
本発明は、また、電力を消費する装置（例えば、ノートブック型コンピュータ、携帯情報端末、ディジタルカメラ、携帯電話、ゲーム機）に電力を供給するために使用することができる燃料電池やバッテリ等の電気化学的電池装置の分野にも用途がある。図１１に例示するように、本発明の一実施形態による電気化学的電池装置300は、ハウジング302、燃料カートリッジ100'、燃料カートリッジから燃料を受容し及び通気孔を介してハウジングに入る周囲空気から酸素を受容する燃料電池スタック304、及び該スタックをホスト装置に接続する一対の接点306,308を含む。電気化学的電池スタック304は、任意の適当なスタックとすることが可能であるが、ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜／電極接合体）のＰＥＭベースのスタックであることが好ましい。
【００２９】
燃料カートリッジ100'は、一定量の燃料含有物質106をそれぞれ貯蔵する複数の燃料貯蔵領域104と、該燃料含有物質（図１１には示していない）を加熱する複数のヒータ108とを含むという点で、前述のカートリッジ100と実質的に類似している。しかし、この場合、燃料カートリッジ100'内のヒータ108は、燃料カートリッジ自体ではなくハウジング302に取り付けられた電気コネクタ134'によって駆動される。燃料カートリッジ100'はまた、取り外し可能なものとし、又はハウジング302内に永久的に配置することが可能である。取り外し可能とした場合には、燃料カートリッジ100'及び燃料電池スタック304は、それぞれ、図７及び図８に関して上述したコネクタ112,114等の結合コネクタを備えることが可能である。
【００３０】
本発明によるもう１つの例示的な電気化学的電池装置を図１２に符号308で全体を示す。該電気化学的電池装置308は、ハウジング302、燃料カートリッジ100'、燃料電池スタック304、及び一対の接点306,308を含むという点で、図１１に示した電気化学的電池装置300と実質的に類似している。しかし、この場合、電気化学的装置は、自己制御式及び自己駆動式のものである。したがって、ヒータ108（図１２には示していない）をホスト装置に接続する電気コネクタは必要ない。その代わりに、例示的な電気化学的電池装置308は、燃料電池スタック304の負荷に基づきヒータ108（ひいては気体燃料の生成）を制御するコントローラ310を含む。例示的な電気化学的電池装置308はまた、ヒータ108に電力を提供する小さなバッテリ312を備え、該バッテリ312は、燃料電池スタック304によって充電することができる。
【００３１】
また、燃料電池とバッテリとの主な違いは、バッテリによって消費される全ての燃料が最初にバッテリ内にあるのに対して燃料電池は補充することができる燃料供給源を有するという点のみである、ということに留意されたい。したがって、例示的な電気化学的電池装置300,308は、関連する燃料カートリッジ100'が交換可能な場合には「燃料電池」と呼ぶことができ、また関連する燃料カートリッジ100'が交換可能でない場合には「バッテリ」と呼ぶことができる。
【００３２】
本発明を前述の好ましい実施形態に関して説明したが、前述の好ましい実施形態に対する多くの修正及び／又は追加が当業者には容易に明らかになるであろう。限定ではなく例として、前述の例示的な燃料カートリッジの様々な構成要素を交換することができる。また、本発明による燃料カートリッジは、ホスト装置から副生成物を排出することが実行可能でない例において、燃料電池の動作による副生成物を貯蔵する燃料電池副生成物リザーバを含むことができる。本発明の範囲は、そのような全ての修正及び／又は追加に拡張されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の好ましい実施形態による燃料カートリッジの平面図である。
【図２】図１に示した燃料カートリッジを部分的に断面で示す平面図である。
【図３】燃料含有物質から燃料を放出する前の複数の例示的な燃料貯蔵領域を示す図１の3−3断面図である。
【図４】複数の燃料貯蔵領域のうちの１つの領域内の燃料含有物質から燃料が放出された後の図３に示した複数の例示的な燃料貯蔵領域を示す断面図である。
【図４Ａ】図４に示した例示的な実施形態の部分拡大図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態による抵抗器アレイの概要図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態による接点板の平面図である。
【図７】本発明の好ましい実施形態によるコネクタ機構を非接続状態で示す部分断面図である。
【図８】図７に示したコネクタ機構を接続状態で示す部分断面図である。
【図９】本発明の好ましい実施形態によるノートブック型コンピュータの斜視図である。
【図１０】本発明の好ましい実施形態によるノートブック型コンピュータと燃料カートリッジの概略ブロック図である。
【図１１】本発明の好ましい実施形態による電気化学的な電池装置の概略ブロック図である。
【図１２】本発明の好ましい実施形態による電気化学的な電池装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
106    燃料含有物質
108    ヒータ
【図１】
0004574352.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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