(57)【要約】      （修正有）【課題】携帯電話、ノート型パソコン及びＰＤＡなどの携帯用電子機器の電源として用いられるのに好適な小型の燃料電池を提供する。【解決手段】少なくとも２つ以上の平板状の発電セル１０を平面上に配置してなる燃料電池本体１５と、該燃料電池本体１５に取り付けられる燃料貯蔵槽２０とを有し、該燃料貯蔵槽２０内の液体燃料を上記平板状の発電セル１０に供給して発電する燃料電池Ａであって、上記燃料電池本体１５には、毛管力によって燃料貯蔵槽２０内の液体燃料を誘導し、発電セル１０に液体燃料を供給する平板状燃料供給部材３０を有すると共に、該平板状燃料供給部材３０上に配置した各発電セル１０が液体燃料の流路に対して並列となる関係で配置されていることを特徴とする燃料電池。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つ以上の平板状の発電セルを平面上に配置してなる燃料電池本体と、該燃料電池本体に取り付けられる燃料貯蔵槽とを有し、該燃料貯蔵槽内の液体燃料を上記平板状の発電セルに供給して発電する燃料電池であって、上記燃料電池本体には、毛管力によって燃料貯蔵槽内の液体燃料を誘導し、発電セルに液体燃料を供給する平板状燃料供給部材を有すると共に、該平板状燃料供給部材上に配置した各発電セルが液体燃料の流路に対して並列となる関係で配置されていることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
平板状燃料供給部材は、各発電セルごとに分割されると共に、夫々独立して燃料貯蔵槽に連結されていることを特徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
平板状燃料供給部材は、燃料貯蔵槽に連結する部分以外は各発電セルごとに分割されていることを特徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項４】
平板状燃料供給部材には、各発電セル間に液体燃料の供給を規制する分割規制体が設けられていることを特徴とする請求項１記載の燃料電池。
【請求項５】
分割規制体は平板状燃料供給部材にスリットを設けることにより構成されることを特徴とする請求項４記載の燃料電池。
【請求項６】
分割規制体は平板状燃料供給部材に毛管力を遮断する遮断部から構成されることを特徴とする請求項４記載の燃料電池。
【請求項７】
分割規制体は平板状燃料供給部材に流線形形状で設けられることを特徴とする請求項４〜６の何れか一つに記載の燃料電池。
【請求項８】
平板状燃料供給部材には、各発電セルに対応した部分に、各発電セル内での液体燃料の供給を規制するセル供給規制体が設けられていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一つに記載の燃料電池。
【請求項９】
平板状燃料供給部材がカバー体を介して積層されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一つに記載の燃料電池。
【請求項１０】
燃料貯蔵槽は、燃料電池本体に取り付け自在となる燃料カートリッジから構成される請求項１〜９の何れか一つに記載の燃料電池。
【請求項１１】
燃料カートリッジは、液体燃料吸蔵体の側面部を露出できる容器本体と、該容器本体を密閉する取り付け自在となる蓋部とを備えた貯蔵容器に収容されていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一つに記載の燃料電池。
【請求項１２】
平板状燃料供給部材に廃燃料回収槽が連結されていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一つに記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、ノート型パソコン及びＰＤＡなどの携帯用電子機器の電源として用いられる小型の燃料電池用に好適な燃料電池に関し、更に詳しくは、各発電セルに効率良く液体燃料を供給して、発電効率を向上させることができる燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、燃料電池は、空気電極層、電解質層及び燃料電極層が積層された燃料電池セルと、燃料電極層に還元剤としての燃料を供給するための燃料供給部と、空気電極層に酸化剤としての空気を供給するための空気供給部とからなり、燃料と空気中の酸素とによって燃料電池セル内で電気化学反応を生じさせ、外部に電力を得るようにした電池であり種々の形式のものが開発されている。
【０００３】
近年、環境問題や省エネルギーに対する意識の高まりにより、クリーンなエネルギー源としての燃料電池を、各種用途に用いることが検討されており、特に、メタノールと水を含む液体燃料を直接供給するだけで発電できる直接メタノール型燃料電池が注目されてきている（例えば、特許文献１及び２参照）。
これらの中でも、液体燃料の供給に毛管力を利用した各液体燃料電池等が知られている（例えば、特許文献３〜８参照）。
これらの各特許文献に記載される液体燃料電池は、燃料タンクから液体燃料を毛管力で燃料極に供給するため、液体燃料を圧送するためのポンプを必要としないなど小型化に際してメリットがある。
【０００４】
このよう形式の燃料電池において、毛管力を有する平板状多孔体にて液体燃料を誘導し、かつ、その平板状多孔体上に発電セルを配置した、いわゆるパッシブ型燃料電池の平面スタック方式では、発電セルの配置によっては、液体燃料の流路に対し発電セルが直列な関係で配置されることがある。この発電セルを液体燃料の流路に対して直列に配置すると、燃料槽から供給された液体燃料の上流に位置した発電セルが発電に使用した廃燃料が下流に位置する発電セルに供給されることとなり、発電効率が低下するという課題がある。
また、下流に位置する発電セルは、有効成分濃度が低い液体燃料が供給されるだけでなく、廃燃料として生成する酸化された液体燃料が主に供給されるため、発電効率が非常に低下するという課題がある。
【特許文献１】特開平５−２５８７６０号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【特許文献２】特開平５−３０７９７０号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【特許文献３】特開昭５９−６６０６６号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【特許文献４】特開平６−１８８００８号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【特許文献５】特開２００３−２２９１５８号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【特許文献６】特開２００３−２９９９４６号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【特許文献７】特開２００３−３４０２７３号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【特許文献８】特開２００３−１０９６３３号公報（特許請求の範囲、実施例等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の燃料電池における課題に鑑み、これを解消するためになされたものであり、各発電セルに効率良く液体燃料を供給して、発電効率を向上させることができる燃料電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記従来の課題等について、鋭意検討した結果、少なくとも２つ以上の平板状の発電セルを平面上に配置してなる燃料電池本体と、該燃料電池本体に取り付け自在になる燃料カートリッジと、該燃料カートリッジ内の液体燃料を上記平板状の発電セルに供給して発電する燃料電池において、上記燃料電池本体には、特定構造となる平板状燃料供給部材と、該平板状燃料供給部材上に各発電セルを特定の配置構造とすることにより、上記目的の燃料電池が得られることに成功し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００７】
すなわち、本発明は、次の（１）〜（１２）に存する。
（１）  少なくとも２つ以上の平板状の発電セルを平面上に配置してなる燃料電池本体と、該燃料電池本体に取り付けられる燃料貯蔵槽とを有し、該燃料貯蔵槽内の液体燃料を上記平板状の発電セルに供給して発電する燃料電池であって、上記燃料電池本体には、毛管力によって燃料貯蔵槽内の液体燃料を誘導し、発電セルに液体燃料を供給する平板状燃料供給部材を有すると共に、該平板状燃料供給部材上に配置した各発電セルが液体燃料の流路に対して並列となる関係で配置されていることを特徴とする燃料電池。
（２）  平板状燃料供給部材は、各発電セルごとに分割されると共に、夫々独立して燃料貯蔵槽に連結されていることを特徴とする上記（１）記載の燃料電池。
（３）  平板状燃料供給部材は、燃料貯蔵槽に連結する部分以外は各発電セルごとに分割されていることを特徴とする上記（１）記載の燃料電池。
（４）  平板状燃料供給部材には、各発電セル間に液体燃料の供給を規制する分割規制体が設けられていることを特徴とする上記（１）記載の燃料電池。
（５）  分割規制体は平板状燃料供給部材にスリットを設けることにより構成されることを特徴とする上記（４）記載の燃料電池。
（６）  分割規制体は平板状燃料供給部材に毛管力を遮断する遮断部から構成されることを特徴とする上記（４）記載の燃料電池。
（７）  分割規制体は平板状燃料供給部材に流線形形状で設けられることを特徴とする上記（４）〜（６）の何れか一つに記載の燃料電池。
（８）  平板状燃料供給部材には、各発電セルに対応した部分に、各発電セル内での液体燃料の供給を規制するセル供給規制体が設けられていることを特徴とする上記（１）〜（７）の何れか一つに記載の燃料電池。
（９）  平板状燃料供給部材がカバー体を介して積層されていることを特徴とする上記（１）〜（８）の何れか一つに記載の燃料電池。
（１０）  燃料貯蔵槽は、燃料電池本体に取り付け自在となる燃料カートリッジから構成される上記（１）〜（９）の何れか一つに記載の燃料電池。
（１１）  燃料カートリッジは、液体燃料吸蔵体の側面部を露出できる容器本体と、該容器本体を密閉する取り付け自在となる蓋部とを備えた貯蔵容器に収容されていることを特徴とする上記（１）〜（１０）の何れか一つに記載の燃料電池。
（１２）  平板状燃料供給部材に廃燃料回収槽が連結されていることを特徴とする上記（１）〜（１１）の何れか一つに記載の燃料電池。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、各発電セルに効率良く液体燃料を供給して、発電効率を向上させることができる燃料電池が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳しく説明する。
図１は、本発明の実施形態の一例を示す燃料電池Ａを示すものである。
本実施形態の燃料カートリッジＡは、図１(ａ)〜(ｃ)に示すように、少なくとも２つ以上、本実施形態では４個の平板状の発電セル（ＭＥＡ）１０を平面上に配置してなる燃料電池本体１５と、該燃料電池本体１５に取り付けられる燃料貯蔵槽２０とを有し、該燃料貯蔵槽２０内の液体燃料を上記平板状の発電セル１０，１０……に供給して発電する燃料電池であり、上記燃料電池本体１５には、毛管力によって燃料貯蔵槽２０内の液体燃料を誘導し、各発電セル１０に液体燃料を供給する平板状燃料供給部材３０を有すると共に、該平板状燃料供給部材３０上に配置した各発電セル１０が液体燃料の流路に対して並列となる関係で配置されているものである。
【００１０】
用いる平板状の発電セル１０は、下面側から燃料極、電解質膜、空気極が順次積層されたものである。燃料極（燃料電極体）は、毛管力を付与した平板状の燃料極であり、平板状燃料供給部材３０の液体燃料を吸い上げる多孔質構造となるものであれば良く、例えば、三次元網目構造若しくは点焼結構造よりなり、アモルファス炭素と炭素粉末とで構成される炭素複合成形体、等方性高密度炭素成形体、炭素繊維抄紙成形体、活性炭素成形体などを用いることができる。また、この燃料極の外表面部には、白金−ルテニウム（Ｐｔ−Ｒｕ）触媒、イリジウム−ルテニウム（Ｉｒ−Ｒｕ）触媒、白金−スズ（Ｐｔ−Ｓｎ）触媒などが当該金属イオンや金属錯体などの金属微粒子前駆体を含んだ溶液を含浸や浸漬処理後還元処理する方法や金属微粒子の電析法などにより形成されている。
【００１１】
電解質膜としては、プロトン伝導性又は水酸化物イオン伝導性を有するイオン交換膜、例えば、ナフィオン（Nafion、Du pont社製）を初めとするフッ素系イオン交換膜が挙げられる他、耐熱性、メタノールクロスオーバーの抑制が良好なもの、例えば、無機化合物をプロトン伝導材料とし、ポリマーを膜材料としたコンポジット（複合）膜、具体的には、無機化合物としてゼオライトを用い、ポリマーとしてスチレン−ブタジエン系ラバーからなる複合膜、炭化水素系グラフト膜などが挙げられる。
また、空気極としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等を上述の金属微粒子前駆体を含んだ溶液等を用いた方法で担持させた多孔質構造からなる炭素多孔体が挙げられる。
【００１２】
燃料貯蔵槽２０は、燃料電池本体１５の上部（上流側）に取り付けられるものであり、本実施形態では、燃料カートリッジ型となっており、燃料電池本体１５に取り付け自在となっている。この燃料貯蔵槽となる燃料カートリッジ２０は、カートリッジ内の液体燃料を平板状燃料供給部材３０を介して平板状の発電セル１０に供給して発電するために用いられるものであり、液体燃料を吸蔵する毛管力を付与した繊維束体２１をシート状多孔体２２で被覆した液体燃料吸蔵体２３からなり、かつ、該液体燃料吸蔵体２３はその側面部から液体燃料を排出できる構成となっている。
この燃料カートリッジ２０は、保管時には、図１（ｂ）に示すように、貯蔵容器２５に収容されるものである。貯蔵容器２５は、液体燃料吸蔵体２３の側面部を露出できる容器本体２６と、該容器本体２６を密閉する取り付け自在となる蓋部２７とを備えたものであり、使用時には、蓋部２７を取り外して燃料電池本体１５の収納部（図示せず）に取り付けて使用に供される。
【００１３】
液体燃料吸蔵体２３の繊維束体２１は、繊維を収束させることで毛管力を付与したものであり、液体燃料を吸蔵するものである。用いることができる繊維としては、例えば、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などの１種又は２種以上の組合せからなる繊維が挙げられる。
これらの繊維を用いた繊維束体２１は、気孔率が７０〜９５％、より好ましくは、８０〜９０％とすることが望ましく、また、厚さは５〜３０ｍｍに設定することが好ましい。
【００１４】
シート状多孔体２２は、上記繊維束体２１を束状態に保持して液体燃料吸蔵体に構成し、その燃料吸蔵体側面から液体燃料を排出させるために用いるものである。
用いることができるシート状多孔体２２としては、例えば、フェルト、スポンジ、または、樹脂粒子焼結体、樹脂繊維焼結体などの焼結体等から構成される毛管力を有する多孔体や、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などの１種又は２種以上の組合せからなる繊維を織ったものや、前記繊維の不織布から構成されるものが挙げられる。
これらのシート状多孔体２２の気孔率としては、６０％以上、好ましくは、７０％〜９０％、厚さは０．１〜１ｍｍ、更に好ましくは０．２〜０．５ｍｍに設定されるものである。
【００１５】
また、シート状多孔体２２は、上記繊維束体２１を束状態に保持して液体燃料吸蔵体に構成し、その燃料吸蔵体側面から液体燃料を排出できるものであれば、特に限定されないので、繊維束体２１を樹脂フィルムや溶融樹脂コートで束状態に保持し、樹脂フィルムや溶融樹脂コートの側面に孔を形成して、液体燃料の排出孔としたものであってもよいものである。
この場合の排出孔の大きさや個数としては、燃料極の構造等の点から変動するものであるが、適正な液体燃料の排出速度を得るために、好ましくは、直径１００〜１０００μｍ、この大きさの排出孔がシート状多孔体２２の面積中に３０〜７０％とすることが望ましい。）
【００１６】
液体燃料吸蔵体２３は、上述の液体燃料を吸蔵する毛管力を付与した繊維束体２１をシート状多孔体２２で被覆（内包）したものであり、その側面部から液体燃料を排出できる構成となるものである。
液体燃料吸蔵体２３における液体燃料の吸蔵量は、繊維束の種類、燃料電池の構造、燃料極の構造、発電時間等により変動するが、好ましくは、１〜５０ｍｌとすることが望ましい。
また、液体燃料吸蔵体２３の形状は、特に限定されるものではなく、図１に示すように、断面円形状の繊維束体２１の周囲をシート状多孔体２２でロール状に被覆したものや、図２（ａ）に示すように、断面四角形状の繊維束体２１の周囲をシート状多孔体２２で四角状に被覆したものや、図２（ｂ）に示すように、断面円形状の繊維束体２１の周囲をシート状多孔体２２で四角状に被覆したものや、図２（ｃ）に示すように、断面円形状の繊維束体２１の周囲をポリエチレンテレフタレート製の排出孔２２ａ，２２ａ……を形成した樹脂フィルムで保持したものや、図２（ｄ）に示すように、断面四角形状の繊維束体２１の周囲をオレフィン系樹脂からなる溶融樹脂で被覆し、この被覆樹脂に排出孔２１ｂ，２１ｂ……を形成したものなどが挙げられる。
【００１７】
上記貯蔵容器２５としては、耐久性、収容される液体燃料に対して保存安定性、ガス不透過性（酸素ガス、窒素ガス等に対するガス不透過性）を有するものが好ましい。
また、液体燃料の漏洩及び蒸発防止については、ガス不透過性の材質から構成されることが好ましく、更に好ましくは、酸素ガス透過度（酸素ガス不透過性）が１００ｃｃ・２５μｍ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ（２５℃、６５％ＲＨ）以下であれば実使用上問題はない。
また、貯蔵容器２５の材質としては、光線透過性を要求されない場合であれば、好ましい材質としてアルミニウム、ステンレスなどの金属、合成樹脂、ガラスなどが挙げられるが、前記した液体燃料に対するガス不透過性、製造や組立時のコスト低減及び製造の容易性などから、好ましくは、エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリアクリルニトリル、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどの単独もしくは２種以上の樹脂を含む単層構造、２層以上の多層構造からものが挙げられる。更に好ましくは、これらの樹脂であって上記酸素ガス透過度（酸素ガス不透過性）が１００ｃｃ・２５μｍ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ（２５℃、６５％ＲＨ）以下であるものを選択することが望ましい。
特に好ましくは、上記特性の酸素ガス不透過度を有するエチレン・ビニルアルコール共重合樹脂、ポリアクリルニトリル、ポリ塩化ビニリデンが望ましい。
【００１８】
燃料吸蔵体２３に吸蔵せしめる液体燃料としては、メタノールと水とからなるメタノール液が挙げられるが、後述する燃料電極体において燃料として供給された化合物から効率良く水素イオン（Ｈ+）と電子（ｅ-）が得られるものであれば、液体燃料は特に限定されず、燃料電極体の構造などにもよるが、例えば、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）、エタノール液、ギ酸、ヒドラジン、アンモニア液、エチレングリコール、水素化ホウ素ナトリウム水溶液などの液体燃料も用いることができる。
また、これらの液体燃料の濃度は、燃料電池の構造、特性等により種々の濃度の液体燃料を用いることができ、例えば、１〜１００％濃度の液体燃料を用いることができる。
【００１９】
本発明において、平板状燃料供給部材３０は、毛管力によって燃料カートリッジ２０内の液体燃料を誘導し、各発電セル１０に液体燃料を供給する機能を有するものであり、例えば、フェルト、スポンジ、または、樹脂粒子焼結体、樹脂繊維焼結体などの焼結体等から構成される毛管力を有する多孔体や、天然繊維、獣毛繊維、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリフェニレン系樹脂などの１種又は２種以上の組合せからなる繊維を織ったものや、前記繊維の不織布から構成されるシート状のものなどを用いることができる。
これらの平板状燃料供給部材３０の気孔率としては、３０〜７０％、厚さとしては、０．１〜１．０ｍｍに設定されるものである。
【００２０】
この平板状燃料供給部材３０上には、各発電セル１０が液体燃料の流路に対して並列となる関係で配置されている。液体燃料の流路に対して各発電セル１０を２列で並列に配置することにより、燃料カートリッジ２０から供給された液体燃料の上流に位置した１列目の発電セル１０，１０及び下流に位置する２列目の発電セル１０，１０に液体カートリッジ内に吸蔵される液体燃料がそのまま供給されるので、一列目の発電セル１０が発電に使用した廃燃料が下流に位置する２列目の発電セル１０，１０に供給されることがなくなるため、発電効率の低下もなく優れた発電機能を発揮できるものとなる。
本実施形態では、燃料カートリッジ２０の燃料吸蔵体２３から平板状燃料極へ効率良く十分な液体燃料を供給するため、平板状燃料極の毛管力をＰ１、燃料カートリッジ２０の燃料吸蔵体２３の毛管力をＰ２、平板状燃料供給部材３０の毛管力をＰ３とした場合、燃料カートリッジ２０から平板状燃料極３０へ効率良く十分な液体燃料を供給するため、次式、Ｐ１＜Ｐ３＜Ｐ２を充足することが好ましい。
【００２１】
４０は、廃燃料回収槽であり、燃料電池本体１５の発電セルの下部（下流側）に取り付けられるものであり、本実施形態では、廃燃料回収カートリッジとして燃料電池本体１５に取り付け自在となっている。
この廃燃料回収槽となる廃燃料回収カートリッジ４０は、発電により生成される水や酸化された液体燃料などの廃燃料を平板状燃料供給部材３０を介して回収するものであり、、廃燃料を吸蔵する毛管力を付与した繊維束体をシート状多孔体で被覆した廃燃料吸蔵体からなり、かつ、該液体燃料吸蔵体はその側面部から廃燃料を回収（吸収）できる構成となっている。この廃燃料回収カートリッジ４０は、上述の燃料カートリッジと同様の構造から構成されている。
本実施形態では、廃燃料を効率良く回収するため、廃燃料回収カートリッジ４０の毛管力をＰ４とした場合、Ｐ１＜Ｐ３＜Ｐ４＜Ｐ２を充足することが好ましい。
【００２２】
このように構成される燃料電池Ａでは、燃料カートリッジ２０内の液体燃料吸蔵体２３の側面部を平板状燃料供給部材３０に接触させることにより、カートリッジの液体燃料は平板状燃料供給部材３０を介して平板状燃料供給部材３０上に液体燃料の流路に対して並列な関係で配置される平板状の各発電セル１０の燃料極に供給して発電せしめるものであり、液体燃料の排出速度を高めることができ、効率よく燃料極に十分な燃料を供給することができることとなる。
また、液体燃料の流路に対して各発電セル１０を２列で並列な関係で配置するので、燃料カートリッジ２０から供給された液体燃料の上流に位置した１列目の発電セル１０，１０及び下流に位置する２列目の発電セル１０，１０に液体カートリッジ内に吸蔵される液体燃料がそのまま供給されるので、一列目の発電セル１０が発電に使用した廃燃料が下流に位置する２列目の発電セル１０，１０に供給されることがなくなるため、発電効率の低下もなく優れた発電機能を発揮できる液体燃料の供給方式となるものである。
更に、発電セル１０の下部（下流側）に廃燃料回収槽となる廃燃料回収カートリッジの廃燃料吸蔵体の側面を平板状燃料供給部材３０に接触せしめることにより、発電により生成される水や酸化された液体燃料などの廃燃料を平板状燃料供給部材３０を介して回収することができる構成となっている。
更にまた、この構成の燃料電池Ａでは、ポンプやブロワ等の補器を特に用いることなく、液体燃料を気化せずそのまま円滑に供給することができる構造となるため、燃料電池の小型化を図ることが可能となる。
従って、この形態の燃料電池Ａでは、燃料電池全体のカートリッジ化が可能となり、携帯電話やノート型パソコンなどの携帯用電子機器の電源として用いられることができる小型の燃料電池に好適なものとなる。
【００２３】
図３〜図１０は、本発明の燃料電池の他の各実施形態を示すものである。以下の各実施形態において、上記実施形態Ａと同様の構成は同一符号で表示し、その説明を省略する。
図３（ａ）及び（ｂ）の燃料電池Ｂは、平板状燃料供給部材３０が、各発電セル１０ごとに４分割されると共に、夫々独立して燃料貯蔵槽となる燃料カートリッジに連結される構成となるものである。具体的には、平板状燃料供給部材３０は、図３（ｂ）に示すように、燃料供給分割体３１〜３４に４分割され、これらの分割体は同形状となると共に、相互に離隔部３５により独立したものとなっており、各分割体３１〜３４上に発電セル１０が個別に配置される構成となっている。
この燃料電池Ｂでは、平板状燃料供給部材３０が、各発電セル１０ごとに４分割され、かつ、上流側で夫々独立して燃料カートリッジに連結しているため、発電セルに並列な関係で液体燃料を供給できる構成となるので、各発電セル１０に効率良く液体燃料を供給できるため、発電効率を向上させることができるものとなる。なお、発電により生成される水や酸化された液体燃料などの廃燃料を４分割された分割体３１〜３４の下流側で廃燃料回収槽４０により回収される。
【００２４】
図４（ａ）及び（ｂ）の燃料電池Ｃは、平板状燃料供給部材３０の燃料貯蔵槽となる燃料カートリッジに連結（接触）する部分以外を各発電セル１０ごとに分割して独立する構成とするものであり、平板状燃料供給部材３０が一体性となる点で、上記実施形態Ｂと異なるものであり、実施形態Ｂと同様の効果を有するものとなる。
【００２５】
図５（ａ）及び（ｂ）の燃料電池Ｄは、上記実施形態Ｂの離隔部３５に代えて、平板状燃料供給部材３０に、各発電セル間に液体燃料の供給を規制するスリット（切り込み）からなる分割規制体３６を設けることにより構成されたものである。この形態においても、平板状燃料供給部材３０はスリットにより各発電セル１０ごとに４分割されたもの（上記実施形態Ｃ）と同様となるので、上流側で燃料カートリッジ２０に連結しているため、各発電セル１０に並列な関係で液体燃料を供給できる構成となるので、各発電セル１０に効率良く液体燃料を供給できるため、発電効率を向上させることができるものとなる。
【００２６】
図６（ａ）及び（ｂ）の燃料電池Ｅは、上記実施形態Ｂの離隔部３５に代えて、平板状燃料供給部材３０に、毛管力を遮断する遮断部からなる分割規制体３７を設けることにより構成されたものである。この分割規制体３７としては、燃料供給部材３０の孔構造を埋めることによって燃料の流れを規制するものであり、例えば、不織布で構成される部材では流路を規制する部分を熱融着させ、毛管力を閉じさせることにより形成できる。
この形態においても、平板状燃料供給部材３０は毛管力を遮断する遮断部からなる分割規制体３７により各発電セル１０ごとに４分割されたもの（上記実施形態Ｃ、Ｄ）と同様となるので、上流側で燃料カートリッジ２０に連結しているため、各発電セル１０に並列な関係で液体燃料を供給できる構成となるので、各発電セル１０に効率良く液体燃料を供給できるため、発電効率を向上させることができるものとなる。
【００２７】
図７（ａ）及び（ｂ）の燃料電池Ｆは、上記実施形態Ｅの毛管力を遮断する遮断部からなる分割規制体３７の直線形状を流線形形状に代えた点でのみ、上記実施形態Ｅと異なるものである。この燃料電池Ｆでは、更に効率よく燃料を供給できると共に、下流側の隅部に廃燃料が残存することなく廃燃料を廃燃料回収槽４０に効率よく回収できるものとなる。なお、上記実施形態の直線状の離隔部３５、スリットからなる分割規制体３６を流線形形状に代えたてよいものである。
【００２８】
図８（ａ）及び（ｂ）の燃料電池Ｇは、上記実施形態Ｅにおいて、平板状燃料供給部材３０の各発電セル１０に対応した部分に、各発電セル１０内での液体燃料の供給を規制する毛管力を遮断する遮断部からなるセル供給規制体３８を更に形成した点でのみ、上記実施形態Ｅと異なるものである。この燃料電池Ｇでは、発電セル１０への燃料の供給をコントロールすることができ、特に発電セルが大型の場合に、液体燃料をコントロールしながら効率よく各発電セルに供給することができるものとなる。なお、上記実施形態の毛管力を遮断する遮断部からなるセル供給規制体３８を直線状の離隔部、スリットから講師絵してもよく、また、これらを流線形形状に代えたてよいものである。
【００２９】
図９及び図１０は、平板状燃料供給部材３０がカバー体を介して積層されたものを用いた燃料電池である。
図９（ａ）〜（ｃ）の燃料電池Ｉは、燃料供給部材３０が２枚の平板状の燃料供給部材３０ａ，３０ｂで構成されており、図９（ｃ）に示すように、燃料供給部材３０ａ上にカバー体３１と隣り合う部分に発電セル１０，１０が設けられ、その上に逆Ｌ字型で発電セル１０，１０を備えた燃料供給部材３０ｂが重ねられた形になっており、更にその上に、燃料カートリッジ２０と廃燃料回収槽４０が備え付けられている。
この燃料電池Ｉでは、燃料供給部材３０と発電セル１０の組み合わせが上下二層になっており、燃料カートリッジ２０と廃燃料回収槽４０の部分で燃料供給部材３０ａ，３０ｂが重なっており、上に重ねた方の発電セル１０，１０が当たる部分の下部燃料供給部材３０ａの表面にカバー体３１が設けられているため、上部の発電セル１０，１０で生成された廃燃料が下部の燃料供給部材３０ｂに混合することなく、廃燃料回収槽４０へ回収される。また、下部の燃料供給部材３０ａへ供給された燃料は上部の発電セル１０，１０の発電に供されることなく下部の発電セル１０，１０で使用された後、廃燃料は廃燃料回収槽４０へ回収される。
【００３０】
図１０（ａ）〜（ｃ）の燃料電池Ｊは、上記図９の燃料電池Ｉを更に左右に燃料の流れを分割し、並行して配置される発電セル１０，１０間の燃料、廃燃料を混合防止できるようにしたものである。
【００３１】
本発明の燃料電池は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々変更することができるものである。
例えば、上記実施形態において、発電セルを平板状燃料供給部材３０に４個又は６個を並列に配置したものであるが、発電セル１０を並列に３個配置してもよく、また、液体燃料に対する燃料供給部材３０の毛管力を許す範囲内において、発電セルの並列配置を行っても良いものである。
【実施例】
【００３２】
次に、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００３３】
（実施例１）
図４（ａ）に準拠する燃料電池Ｃを作製した。
使用した液体燃料、液体燃料吸蔵体（繊維束体、シート状多孔体）、貯蔵容器、燃料極、電解質膜、空気極は、下記の構成のものを用いた。
液体燃料：
５０ｗｔ％濃度メタノール液、充填量３ｍｌ
液体燃料吸蔵体（繊維束体、シート状多孔体）：
繊維束：ポリエチレンテレフタレート製繊維束
シート状多孔体：ポリエチレンテレフタレート製シート状繊維束
液体燃料吸蔵体：大きさφ１０×５０ｍｍ、毛管力１００ｍｍ、気孔率９０％
貯蔵容器：  酸素ガス透過度（酸素ガス不透過性）が１００ｃｃ・２５μｍ／ｍ2・２４ｈｒ・ａｔｍ（２５℃、６５％ＲＨ）以下であり、かつ、光線透過率が８０％以上となるポリエチレンテレフタレート樹脂から構成、大きさ６０×６０×２０ｍｍ
燃料極：炭素複合成形体  Ｐｔ−Ｒｕ、大きさ１５×２０×１ｍｍ、毛管力１５０ｍｍ
電解質膜：ナフィオン（デュポン社製）、大きさ３０×２０×０．１ｍｍ
空気極：炭素多孔体  Ｐｔ、大きさ１５×２０×１ｍｍ
平板状燃料供給部材：ＰＥＴ製、毛管力２００ｍｍ、気孔率５０％、大きさ５５×５５×０．１ｍｍ、離隔部：１ｍｍ
【００３４】
上記構成の燃料カートリッジ２０及び燃料電池Ｃを実際に使用したところ、液体燃料吸蔵体の側面部から液体燃料が平板状燃料供給部材３０を介して平板状の燃料極に直接供給されて発電できることが確認でき、このときの発電セルの起電力は、約０．５Ｖであった。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態となる燃料電池を示すものであり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は燃料カートリッジの横断面図、（ｃ）を燃料カートリッジの断面態様で示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、各燃料カートリッジの形状を断面態様で示す図面である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態の燃料電池を示すものであり、（ａ）斜視断面態様で示す概略図面、（ｂ）は発電セルを配置した平板状燃料供給部材の斜視図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態の燃料電池を示すものであり、（ａ）斜視断面態様で示す概略図面、（ｂ）は発電セルを配置した平板状燃料供給部材の斜視図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態の燃料電池を示すものであり、（ａ）斜視断面態様で示す概略図面、（ｂ）は発電セルを配置した平板状燃料供給部材の斜視図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態の燃料電池を示すものであり、（ａ）斜視断面態様で示す概略図面、（ｂ）は発電セルを配置した平板状燃料供給部材の斜視図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態の燃料電池を示すものであり、（ａ）斜視断面態様で示す概略図面、（ｂ）は発電セルを配置した平板状燃料供給部材の斜視図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態の燃料電池を示すものであり、（ａ）斜視断面態様で示す概略図面、（ｂ）は発電セルを配置した平板状燃料供給部材の斜視図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施形態の燃料電池を示すものであり、（ａ）斜視断面態様で示す概略図面、（ｂ）及び（ｃ）発電セルを配置した各平板状燃料供給部材の斜視図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施形態の燃料電池を示すものであり、（ａ）斜視断面態様で示す概略図面、（ｂ）及び（ｃ）発電セルを配置した各平板状燃料供給部材の斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ    燃料電池
１０    発電セル
１５    燃料電池本体
２０    燃料貯蔵槽（燃料カートリッジ）
１５    燃料電池本体
３０    平板状燃料供給部材
３５    離隔部
３６    分割規制体
４０    廃燃料回収槽
【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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【図９】
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【図１０】
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