(57)【要約】【課題】全ての基板がＭＥＭＳ技術を用いて製作されるため容易に製作することができ、電流密度が大きい高出力を得ることができ、安全な作動を行うことが出来ることにより、携帯用電子機器のバッテリーのような電源供給装置、或いは携帯用発電器に容易に適用することができる。【解決手段】基板一側に流路が形成され、上記流路には触媒層を形成して燃料を水素に改質させる改質部と、上記改質部の基板を覆う一対の基板が並んで配置され、その内部には触媒層を形成した高温電解質膜が配置され上記改質部の水素を活用して電流を発生させるセル部と、上記セル部の基板一側に並んで基板が配置され、上記基板内部には触媒層を形成した流路が形成され剰余燃料ガスを燃焼させ発熱させる燃焼部と、を含む薄板多層型水素燃料電池を提供する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素化合物を燃料として使用する燃料電池において、
基板一側に流路が形成され、前記流路には触媒層を形成して燃料を水素に改質させる改質部と、
前記改質部の基板を覆う一対の基板が並んで配置され、その内部には触媒層を形成した高温電解質膜が配置され、前記改質部の水素を活用して電流を発生させるセル部と、
前記セル部の基板一側に並んで基板が配置され、前記基板内部には触媒層を形成した流路が形成され剰余燃料ガスを燃焼させ発熱させる燃焼部と、を含むことを特徴とする薄板多層型水素燃料電池。
【請求項２】
前記改質部は、その流路内にＣｕＯ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３或いはＣｕ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３の触媒が蒸着され、前記改質部基板の背面には加熱手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項３】
前記セル部は、右側基板の流路内部に熱線が形成され、該流路を通過する改質ガスを適正温度に維持させ、前記熱線の上には絶縁コーティング層が形成され絶縁が成されることを特徴とする請求項１に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項４】
前記セル部は、右側基板の未反応ガス排出口に連通して一致する未反応ガス貫通口を左側基板に形成して燃焼部側へ未反応改質ガスを移送させることを特徴とする請求項２に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項５】
前記右側基板は、改質ガス移動通路を形成する流路を具備し、集電器の装着のための安着溝を形成することを特徴とする請求項４に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項６】
前記右側基板は、高温電解質膜装着用ガスケット固定溝を形成することを特徴とする請求項５に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項７】
前記左側基板は、空気移動通路を形成する流路を具備し、集電器の装着のための安着溝を形成することを特徴とする請求項４に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項８】
前記左側基板は、高温電解質膜装着用ガスケット固定溝を形成することを特徴とする請求項４に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項９】
前記セル部の高温電解質膜（ＭＥＡ）は、ＰＢＩ（Ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）高温電解質膜から成り、その両側にはガスケットを具備して装着されることを特徴とする請求項１に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項１０】
前記燃焼部は、前記左側基板の未反応ガス貫通口に連通する未反応ガス流入口を形成し、前記未反応ガス流入口は内部空気流路に形成され、前記空気流路に流入された未反応ガスは触媒との燃焼反応を通じて発熱することを特徴とする請求項１に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項１１】
炭化水素化合物を燃料として使用する燃料電池において、
基板一側に流路が形成され、前記流路には触媒層を形成して燃料を水素に改質させる改質部と、
前記改質部の両側から改質部基板を覆う基板が並んで配置され、その内部には触媒層を形成した高温電解質膜が各々配置され前記改質部の水素を活用して電流を発生させる一対のセル部と、
前記一対のセル部の基板外側に各々並んで基板が配置され、前記基板の内部には触媒層を形成した流路が形成され剰余燃料ガスを燃焼させる一対の燃焼部と、を含むことを特徴とする薄板多層型水素燃料電池。
【請求項１２】
前記改質部の基板は、一側面に窪んだ流路が形成され、前記流路の一側には燃料導入口が形成され、前記流路には第１改質ガス排出口と第２改質ガス排出口が形成されることを特徴とする請求項１１に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項１３】
前記一対のセル部のうち一側セル部は、その一側基板部が前記改質部の基板の背面に窪んだ流路を形成することを特徴とする請求項１１に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項１４】
前記一側基板部は、前記流路の内部に熱線が形成され、その流路を通過する改質ガスを適正温度に維持させ、前記熱線の上には絶縁コーティング層が形成され絶縁が成されることを特徴とする請求項１３に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項１５】
前記一側基板部は、集電器の装着のための安着溝を形成することを特徴とする請求項１３に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項１６】
前記一側基板部は、高温電解質膜装着用ガスケット固定溝を形成することを特徴とする請求項１３に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項１７】
前記一側基板部に対向する他側基板部は、空気移動通路を形成する流路を具備し、集電器の装着のための安着溝を形成することを特徴とする請求項１３に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項１８】
前記一側基板部に対向する他側基板部は、高温電解質膜装着用ガスケット固定溝を形成することを特徴とする請求項１３に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【請求項１９】
前記一対の燃焼部のうち一側の燃焼部には、その内部流路を密閉型に維持するため右側燃焼部に接合されるガラス蓋を含むことを特徴とする請求項１１に記載の薄板多層型水素燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超小型薄板多層型水素燃料電池に関することであって、より詳細にはＭＥＭＳ技術を適用して水素発生改質器と一体型で結合される薄板多層型の構造を備えることにより、炭化水素化合物燃料の使用が可能で、容易に大量生産で製作可能で、高性能及び高効率の電気生産が可能な薄板多層型水素燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に燃料電池は、高分子燃料電池、直接メタノール燃料電池、溶融炭酸塩燃料電池、固体酸化物燃料電池、リン酸型燃料電池、アルカリ燃料電池など様々な種類があり、このうち携帯用小型燃料電池として最も多く使用されるものとしては、直接メタノール燃料電池（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｔｈａｎｏｌ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ、ＤＭＦＣ）と高分子電解質燃料電池（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ、ＰＥＭＦＣ）等があある。上記ＤＭＦＣとＰＥＭＦＣ等は、同一の構成要素と材料を使用するが、燃料として各々メタノールと水素を使用することが異なり、これによって、燃料電池の性能や燃料供給システムが相互異なり、また相互比較される長短所がある。
【０００３】
最近、ＤＭＦＣ関連研究が活発に進行されつつあるが、これは出力密度面ではＰＥＭＦＣより低いが、燃料供給体系が簡単で全体構造の小型化が可能で、それによって携帯用機器の電源としてその活用価値が高くなりつつあるためである。
【０００４】
一方、水素を燃料として使用する気体型燃料電池は、エネルギー密度が大きいという長所を有するものの、水素ガスの取り扱いに相当の注意が要され、燃料ガスである水素ガスを生産するためにメタンやアルコール等を処理するための燃料改質装置等の他の設備を必要とし、その体積が大きくなるという問題点を有している。
【０００５】
これに対して、液体を燃料として使用する液体型燃料電池は、気体型に比べエネルギー密度は低いものの燃料の取り扱いが相対的に容易で、運転温度が低く、特に燃料改質装置を必要としないという特性に起因して、小型、汎用移動用電源として適したシステムと知られている。
【０００６】
従って、液体型燃料電池が有しているこのような長所に起因して、液体型燃料電池の代表的な形態である直接メタノール燃料電池（ＤＭＦＣ）に対する多くの研究が遂行され実用化可能性を高めている。
【０００７】
上記直接メタノール燃料電池は、メタノールの酸化反応が起きる燃料極反応と酸素の還元反応が起きる空気極反応から得られる起電力の力が発電の根幹となり、この際、燃料極と空気極から起きる反応は下記の通りである。
【０００８】
燃料（陽極）極：ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋６Ｈ＋＋６ｅ―
空気（陰極）極：３／２Ｏ２＋６Ｈ＋＋６ｅ―→３Ｈ２Ｏ
全体反応：ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ＋３／２Ｏ２→ＣＯ２＋３Ｈ２Ｏ
【０００９】
上記のような反応式に基づき、従来には図１に図示された通り、燃料電池を構成して移動用及び携帯用電源として応用するための研究が主となっている。図１は従来の単位燃料電池３００を図示したものとして、これは一般的な固体高分子電解質膜の電解質層（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  ｌａｙｅｒ）３１０を中心にその両外側に陽極３１２ａと陰極３１２ｂが位置し、これら陽極３１２ａと陰極３１２ｂの外側に各々メタノール供給メカニズム３３０と酸素供給メカニズム３４０が設置された構造である。
【００１０】
上記メタノール供給メカニズム３３０としては、メタノール貯蔵タンク３３２とメタノール及び水供給ポンプ３３４が具備され、上記酸素供給メカニズム３４０としては酸素圧縮機３４２を具備する。しかし、上記のような従来の水素燃料電池３００はその全体的な体積が大きくなる。
【００１１】
これとは異なる従来技術としては、図２に図示された通り、上記ＤＭＦＣとは異なり直接メタノールを使用せず水素が使用されるＰＥＭＦＣシステム４００が図示されている。
【００１２】
このようなＰＥＭＦＣシステム４００は、陽電極４１２ａと陰電極４１２ｂを有する電解質膜（Ｅｌｅｃｔｏｌｙｔｅ）４１０を備え、上記陽電極４１２ａと陰電極４１２ｂに各々水素を供給する水素供給系統４２０と空気を供給する空気供給系統４３０有する。
【００１３】
そして、このようなＰＥＭＦＣシステム４００は、下記のような反応を通じて電気を発生させる。
【００１４】
陽（Ａｎｏｄｅ）電極反応：Ｈ２→２Ｈ＋＋２Ｅ―
陰（Ｃａｔｈｏｄｅ）電極反応：（１／２）Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ―→Ｈ２Ｏ
全体反応：Ｈ２＋（１／２）Ｏ２→Ｈ２Ｏ
【００１５】
このように水素を使用するＰＥＭＦＣシステム４００はまた、水素貯蔵タンク（未図示）から水素の直接供給を受ける方式と、メタノール等液体燃料を改質（Ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ）して水素を引き出す２つの方式に分けられる。
【００１６】
最初の方式は、水素貯蔵容器から水素の供給を受けるべきであるが、水素貯蔵効率が現在技術では非常に低いため携帯電話に使用するほど全体システムを小型化するには困難であると予想される。
【００１７】
二番目の方式として、燃料を改質する改質器（Ｒｅｆｏｒｍｅｒ）を使用して水素を供給する方式は、改質器自体を具現することも難しく、改質反応のため普通２００℃〜３００℃程度の高熱を必要とするため電力消耗が大きく一般的に使用されるＮａｆｉｏｎ等の電解質膜（Ｍｅｍｂｒａｎｅ）が高い温度に耐えることが出来ない。
【００１８】
従って、当業界では、燃料電池に改質器を搭載した改質型水素燃料電池（ＲＨＦＣ−Ｒｅｆｏｒｍｅｄ  Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ）は、携帯電話用など小型情報機器に搭載が不可能な方式と思われ、これに関する小型燃料電池の開発が要求されて来た。
【００１９】
図３は、従来の技術による小型燃料電池５００が図示されている。これは特許文献１に開示されたものとして、基板内部流路に触媒層を形成してメタノール（ｐｕｒｅ  ｍｅｔｈａｎｏｌ）を水素に改質させる改質部５１０を具備し、上記改質部５１０の後流側に触媒層を形成した複数の電解質膜が各々配置され上記改質部５１０の水素を活用して電流を発生させるセルスタック部５２０を含み、上記セルスタック部５２０を通過した廃ガスが収集され廃熱を回収し、ベント（ｖｅｎｔ）５３８を通じて外部へ排出させる廃熱回収室５３０を具備する。
【００２０】
即ち、上記のような小型燃料電池５００は、改質部５１０の後流側に複数のセルスタック部５２０が配置され、その後流側に廃熱回収室５３０が配置され一つの一体型燃料電池を成しているが、このような従来の構造は薄板積層構造を有することが出来ず小型の構造を有することが出来なかった。
【００２１】
【特許文献１】米国特許ＵＳ６，５６９，５５３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、上記のような従来の問題点を解消するためのものとして、その目的は携帯電話、ＰＤＡ、キャムコーダー、デジタルカメラ、ノート型パソコン等携帯用電子機器のバッテリーのような電源供給装置、或いは携帯用発電機に適用可能な薄板多層型水素燃料電池を提供することにある。
【００２３】
また、本発明の他の目的は、ＭＥＭＳ技術を用いて水素発生改質器と一体型で結合される薄板多層型の構造を備えることにより、メタノールまたはジメチル、エチレンまたはジメチルエーテル（ｄｉｍｅｔｈｙｌ−ｅｔｈｅｒ：ＤＭＥ）等の炭化水素化合物燃料の使用が可能で、容易に大量生産で製作可能で、高性能及び高効率の電気生産が可能な薄板多層型水素燃料電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記のような目的を達成すべく、本発明は、炭化水素化合物を燃料として使用する燃料電池において、基板一側に流路が形成され、上記流路には触媒層を形成して燃料を水素に改質させる改質部と、上記改質部の基板を覆う一対の基板が並んで配置され、その内部には触媒層を形成した高温電解質膜が配置され上記改質部の水素を活用して電流を発生させるセル部と、上記セル部の基板一側に並んで基板が配置され、上記基板内部には触媒層を形成した流路が形成され剰余燃料ガスを燃焼させ発熱させる燃焼部と、を含むことを特徴とする薄板多層型水素燃料電池を提供する。
【００２５】
そして本発明は、炭化水素化合物を燃料として使用する燃料電池において、基板一側に流路が形成され、上記流路には触媒層を形成して燃料を水素に改質させる改質部と、上記改質部の両側から改質部基板を覆う基板が並んで配置され、その内部には触媒層を形成した高温電解質膜が各々配置され上記改質部の水素を活用して電流を発生させる一対のセル部と、上記一対のセル部の基板外側に各々並んで基板が配置され、上記基板の内部には触媒層を形成した流路が形成され剰余燃料ガスを燃焼させる一対の燃焼部と、を含むことを特徴とする薄板多層型水素燃料電池を提供する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、改質部、セル部及び燃焼部を構成する全ての基板がＭＥＭＳ技術を用いて製作されるため容易に製作することができ、大量生産で製作可能な効果が得られる。
【００２７】
そして、改質部とセル部を一体型で連結して炭化水素化合物の燃料を使用することにより電流密度が大きい高出力を得ることができ、速い応答特性を有することが出来る。さらに、常温で安定的に維持される燃料を使用することにより、安全な作動を行うことが出来る。従って本発明は、このような改善効果により携帯電話、ＰＤＡ、キャムコーダー、デジタルカメラ、ノート型パソコン等携帯用電子機器のバッテリーのような電源供給装置、或いは携帯用発電機に適用可能な効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付の図面により本発明を詳細に説明する。本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池１は、図４乃至図６に図示された通り、基板１２の一側に流路１４が形成され、上記流路１４には触媒１５層を形成して燃料を水素に改質させる改質部１０を有する。
【００２９】
上記改質部１０は、燃料から水素を発生させる部分である。上記のようなメタノール水蒸気改質の場合、一般的にＣｕＯ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３或いはＣｕ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３の触媒１５を使用する。上記改質部１０の改質反応温度は、１５０℃〜２５０℃範囲で水素転換率とＣＯ発生濃度、即ち高温電解質膜（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）６０が耐えられるようにするため２％以下になるよう考慮して選択される。
【００３０】
上記改質部１０の基板１２は、各々Ｓｉ材料から成るものであって、図７に図示された通り、一側面にジグザグ形態の窪んだ流路１４が形成され、上記流路の一側、即ち上部には燃料導入口１６が形成され、上記流路１４の他側、即ち下部には以後に説明されるセル部３０へ改質ガスを排出するための改質ガス排出口１８が形成される。
【００３１】
そして、上記改質部１０の流路１４は、略１ｍｍ幅の２５０μｍ深さを有するもので、上記流路１４内にはＣｕＯ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３或いはＣｕ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３の触媒１５が蒸着されている。また、上記改質部１０は、流路１４を形成した基板１２の背面に電気的抵抗線から成る熱線２０を含んで加熱手段を形成する。
【００３２】
従って、該流路の燃料導入口１６を通じて炭化水素化合物燃料である、例えばメタノール（ＣＨ３ＯＨ）と水（Ｈ２Ｏ）が供給され、１５０℃〜２５０℃範囲の反応温度に加熱されると、吸熱反応を伴う改質作用が行われ改質ガス排出口１８側には水素ガス（Ｈ２）と少量の、好ましくは２％未満のＣＯ、水、ＣＯ２等が排出される。
【００３３】
このように上記改質部１０は、その内部流路１４にメタノール（ＣＨ３ＯＨ）と水（Ｈ２Ｏ）が供給されると、先に高温によって気化され、燃料導入口１６から改質ガス排出口１８側へ下向移動しながら漸次メタノール水蒸気改質が成され水素を発生させる。
【００３４】
そして、本発明は上記のような改質部１０に連続して上記改質部１０の基板１２を覆う一対の基板３２ａ、３２ｂが並んで配置され、その内部には触媒層を形成した高温電解質膜６０が配置され、上記改質部１０の水素を活用して電流を発生させるセル部３０が配置される。
【００３５】
上記セル部３０は、図８乃至図１０に図示されたようなものであって、上記改質部１０の基板１２に隣接して配置された右側基板３２ａと、これに対向して配置された左側基板３２ｂを含み、その間には高温電解質膜（ＭＥＡ）６０が配置される。
【００３６】
上記セル部３０は、図８ａに図示された通り、右側基板３２ａに上記改質部１０の改質ガス排出口１８に連通する改質ガス入口３４が下部側に形成され、このような改質ガス入口３４は、上記右側基板３２ａに形成された窪んだ流路３６に連結され、上記流路３６は上部側に延長され改質ガス移動通路を形成するものであって、略４〜４．５ｍｍ幅の２５０μｍ深さを有する。また、上記流路３６の上端側には改質ガスの上昇移動中に高温電解質膜（ＭＥＡ）６０での電気発生に所要されない未反応ガスが以後説明される燃焼部８０側へ移動されるための未反応ガス排出口３８が形成される。
【００３７】
また、上記右側基板３２ａの流路３６には内部に熱線（未図示）が形成され、その流路３６を通過する改質ガス、即ち大部分の水素気体を適正温度に維持させ、その熱線の上には絶縁コーティング層が形成され絶縁が成されるようなっている。
【００３８】
そして、上記のような右側基板３２ａは、略５００μｍのガラス基板から成り、上記流路３６を覆うよう導電性金属、好ましくは銅鉄網から成る図８ｂに図示されたような右側集電器（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）４０が付着され、上記右側集電器４０は一側に端子４０ａを形成して、集電された陰極（−）電流を外部へ出力する。上記右側集電器４０は、右側基板３２ａに装着されるために略１００μｍ深さの安着溝４２を上記右側基板３２ａに形成し、その安着溝４２内に固定される。
【００３９】
また、上記右側集電器４０の外側には以後に説明される高温電解質膜（ＭＥＡ）６０装着用ガスケット６２ａが配置され、上記右側基板３２ａには上記ガスケット６２ａ装着用固定溝４４が略２００μｍ深さで形成されている。
【００４０】
上記のような安着溝４２と固定溝４４を通じて本発明はさらに薄型に維持されることが出来る。
【００４１】
上記セル部３０は、図９ａに図示されたような左側基板３２ｂを有するところ、上記左側基板３２ｂは上記右側基板３２ａに対向するもので、略１ｍｍ厚さのシリコンウェーハから成り、その一側面、即ち右側基板３２ａ側に向いた面に空気流路４６を形成する。上記空気流路４６は、略４〜４．５ｍｍ幅の２５０μｍ深さを有するものとして、その下端部側は空気流入口４８ａを形成し、その上端部側は空気排出口４８ｂを形成する。
【００４２】
そして、上記右側基板３２ｂは、上記右側基板３２ａに重なる場合、右側基板３２ａの未反応ガス排出口３８に連通して一致する未反応ガス貫通口５０を形成し、上記空気流路４６を覆うよう導電性金属、好ましくは銅鉄網から成る図９ｂに図示されたような左側集電器（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）５２が付着され、上記左側集電器５２は一側に端子５２ａを形成して集電された陽極（＋）電流を外部へ出力する。
【００４３】
また、上記左側集電器５２は、左側基板３２ｂに装着されるため略１００μｍ深さの安着溝５４を上記左側基板３２ｂに形成し、その安着溝５４内に固定される。また、上記左側集電器５２の外側には以後に説明される高温電解質膜（ＭＥＡ）６０装着用ガスケット６２ｂが配置され、上記左側基板３２ｂには上記ガスケット６２ｂ装着用固定溝５６が略２００μｍ深さで形成されている。
【００４４】
図１０には上記のような右側基板３２ａと左側基板３２ｂとの間に配置される高温電解質膜（ＭＥＡ）６０とガスケット６２ａ、６２ｂが図示されている。
【００４５】
上記高温電解質膜（ＭＥＡ）６０は、高温の改質部１０から熱の伝達を受けるため高温（１２０〜２２０℃）での使用に適したものである。このような高温電解質膜６０の代表的な例としてＰＢＩ（Ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）高温電解質膜がある。このような高温電解質膜６０を使用すると、高温作動時性能低下が減るだけでなく、触媒のＣＯ被毒性に対する耐性（ＣＯ  Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）が高くなるにつれ、改質部１０ではＣＯ除去装置（未図示）を省くことができ非常に有利である。
【００４６】
そして、上記のような高温電解質膜６０を固定するため、その両側には各々ガスケット（Ｇａｓｋｅｔ）６２ａ、６２ｂを装着して固定する。
【００４７】
上記のような高温電解質膜６０には各々白金または白金／ルテニウム（Ｐｔ／Ｒｕ）から成る触媒６４ａ、６４ｂ層が前後面に形成される。上記触媒６４ａ、６４ｂは、水素のイオン化を促進することにより水素と接する面積が広いほどその出力密度が高くなる。そして、上記のような触媒６４ａ、６４ｂには、各々右側基板３２ａ及び左側基板３２ｂに付着された右側集電器４０及び左側集電器５２が接触され、各々高温電解質膜６０から発生された電流を集電する。
【００４８】
また、本発明は上記セル部３０の基板３２ｂ一側に並んで基板８２が配置され、上記基板８２内部には触媒８４層を形成した流路８６が形成され剰余燃料ガスを燃焼させ発熱させる燃焼部８０を含む。
【００４９】
上記燃焼部８０は、図１１に図示された通り、略５００μｍのガラス基板から成り、その一側には上記左側基板３２ｂの未反応ガス貫通口５０に連通する未反応ガス流入口８８が形成され未反応メタノールと水素、ＣＯ、ＣＯ２を含む未反応ガスが流入される。そして、上記未反応ガス流入口８８は、略４〜４．５幅の２５０μｍ深さを有する空気流路８６に形成され、上記空気流路にはその一側に空気流入口８８ａが形成され、その反対側には空気排出口８８ｂが形成される。
【００５０】
このような燃焼部８０は、上記流路８６内にＰｔ／Ａｌ２Ｏ３等の触媒８４が蒸着等で付着されており、その空気流路８６内部へ流入された未反応ガスのメタノールと水素、ＣＯ、ＣＯ２を含むガスが反応空気（Ｒｅａｃｔａｎｔ  Ａｉｒ）と共にＰｔ／Ａｌ２Ｏ３等の触媒８４と燃焼反応を通じて熱を出す。
【００５１】
このような場合に発生される熱は、未反応メタノールとガスと空気の量によって異なり、このように燃焼部８０から発生された熱は、改質部１０及び、これを囲う断熱層（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）９０の温度を均一に維持する。このような燃焼部８０は、改質反応に必要な熱を供給する改質部１０熱線の効率が良いとシステム簡素化のため除去されることが出来る。
【００５２】
そして、本発明は上記改質部１０、セル部３０及び燃焼部８０を各々囲う断熱層９０を含むことが出来る。上記断熱層９０は、その内部から発生された熱を外部と遮断することにより熱損失を最小化する役割をし、もしその断熱層９０の厚さが厚いとシステムが大きくなるため、断熱効率を極大化することが出来る材料と密封方式が採択されるべく、好ましくは真空断熱方式（Ｖａｃｕｕｍ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）を適用することが最も優れた効果を得ることが出来る。
【００５３】
上記のように構成された本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池１は、改質部１０の燃料導入口１６側に炭化水素化合物燃料であるメタノール（ＣＨ３ＯＨ）と水（Ｈ２Ｏ）が供給され、１５０℃〜２５０℃範囲の反応温度で加熱されると、吸熱反応を伴う改質作用が行われ改質ガス排出口１８側に水素ガスと少量の、好ましくは２％未満のＣＯ、水、ＣＯ２等が排出される。
【００５４】
そして、このような改質ガスは、セル部３０の右側基板３２ａに設けられた改質ガス入口３４を通じて上部側へ移動しながら高温電解質膜（ＭＥＡ）６０の触媒６４ａ層に接触することとなり、このような過程から水素気体は水素イオン（Ｈ＋）と電子（ｅ―）に分解され、そのうち水素イオンのみが選択的に高温電解質膜６０を通過して移動し、同時に電子（ｅ―）は右側集電器４０を通じて移動し、この際起きた電子（ｅ―）の流れによって電流が生成される。
【００５５】
また、高温電解質膜（ＭＥＡ）６０の反対側触媒６４ｂ層では、水素イオン（Ｈ＋）が空気流入口４８ａを通じ流入された空気と反応して水蒸気を生成し空気排出口４８ｂを通じて排出させる。このような過程から発生された電流は左右側集電器４０、５２を通じて集電処理される。
【００５６】
一方、上記のように右側基板３２ａでは、改質ガスの上昇移動中に高温電解質膜（ＭＥＡ）６０での電気発生に所要されない未反応ガスは未反応ガス排出口３８へ上昇移動し、左側基板３２ｂの未反応ガス貫通口５０を通じて燃焼部８０へ伝達される。
【００５７】
そして、上記燃焼部８０では、その空気流路内部へ流入された未反応ガスのメタノールと水素、ＣＯ、ＣＯ２を含むガスが反応空気（Ｒｅａｃｔａｎｔ  Ａｉｒ）と共にＰｔ／Ａｌ２Ｏ３等の触媒と燃焼反応を通じて熱を発生させる。
【００５８】
このような場合に発生される熱は改質部１０及び、これを囲う断熱層（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）９０内の温度を均一に維持する。
【００５９】
上記において本発明は、改質部１０、セル部３０及び燃焼部８０の各基板に対して各層間接合が容易であるようシリコン基板とガラス層を交代で使用している。
【００６０】
例えば、本発明において燃焼部８０の基板８２はガラス層から成り、セル部３０の左側基板３２ｂはシリコンウェーハから成り、右側基板３２ａはガラス層から成り、改質部１０の基板１２はシリコンウェーハから成る。これら基板の間の結合は、陽極接合法（ａｎｏｄｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）または共融接合（Ｅｕｔｅｃｔｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）を使用することができ、特に、接合温度を低くする必要がある場合には共融接合（Ｅｕｔｅｃｔｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）を使用する。この際、接合される層（ｌａｙｅｒ）は全てシリコンウェーハで具現されるべきである。
【００６１】
図１２乃至図１４には、本発明による薄板多層型水素燃料電池の変形構造である第２実施例が図示されている。
【００６２】
本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池の変形構造１００は、基板１１２一側に流路が形成され、上記流路には触媒層を形成して燃料を水素に改質させる改質部１１０を含む。
【００６３】
上記改質部１１０は、燃料から水素を発生させる部分である。メタノール水蒸気改質の場合、一般的にＣｕＯ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３或いはＣｕ／ＺｎＯ／Ａｌ２Ｏ３の触媒１１５を使用する。改質反応温度は１５０℃〜２５０℃範囲で水素転換率とＣＯ発生濃度、即ち高温電解質膜（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）が耐えられるようにするため２％以下と成るよう考慮して選択される。
【００６４】
上記改質部１１０の基板１１２は、各々Ｓｉ材料から成るものであって、図７に図示されたことと類似な構造を有し、一側面にジグザグ形態の窪んだ流路１１４が形成され、上記流路１１４の一側、即ち上部には燃料導入口１１６が形成され、上記流路１１４には中間に第１改質ガス排出口１１８ａとその下部側に第２改質ガス排出口１１８ｂが形成される。
【００６５】
上記第１改質ガス排出口１１８ａは、以後に説明される右側セル部１３０に改質ガスを供給しようとするもので、第２改質ガス排出口１１８ｂは左側セル部３０に改質ガスを供給するためのものである。
【００６６】
このような複数の第１及び第２改質ガス排出口１１８ａ、１１８ｂを除いた上記改質部１１０は、上記で第１実施例に関して説明した改質器１０部分と同一なため、これに対しては詳細な説明を省略する。
【００６７】
また、本発明の第２実施例は、上記改質部基板１１２の両側から改質部基板１１２を覆う基板が並んで配置され、その内部には触媒６４ａ、６４ｂ、１６４ａ、１６４ｂ層を形成した高温電解質膜６０、１６０が各々配置され、上記改質部１１０の水素を活用して電流を発生させる一対のセル部３０、１３０を有する。
【００６８】
上記一対のセル部３０、１３０のうち、図１２に図示された左側のセル部３０は、第１実施例に関するセル部と同一であるため、これに対する詳細な説明は省略し同一構成要素には同一参照符号を付与して表示する。
【００６９】
一方、上記改質部１１０の右側に形成された右側セル部１３０は、図１５に図示されたような左側基板部１３２ａと図１６に図示されたような右側基板部１３２ｂを有し、その間には図１７に図示されたような高温電解質膜（ＭＥＡ）１６０が形成されている。
【００７０】
上記左側基板部１３２ａは、図１５に図示された通り、上記改質部１１０の基板１１２の背面に形成されたものであって、上記改質部１１０の第１改質ガス排出口１１８ａに連通する改質ガス入口１３４が上部側に形成され、このような改質ガス入口１３４は、上記左側基板部１３２ａに形成された窪んだ流路１３６に連結され、上記流路１３６は、下部側に移動して改質ガス移動通路を形成するものとして略４〜４．５ｍｍ幅の２５０μｍ深さを有するものである。また、上記流路１３６の下端側には改質ガスの上昇移動中に高温電解質膜（ＭＥＡ）１６０での電気発生に所要されない未反応ガスが以後に説明される燃焼部１８０側へ移動されるための未反応ガス排出口１３８が形成される。
【００７１】
また、上記左側基板部１３２ａの流路１３６には、内部にＰｔ／Ｔｉ等から成る熱線１２０が形成され、その流路１３６を通過する大部分が改質ガスを適正温度に維持させ、その熱線１２０の上には絶縁コーティング層が形成され絶縁が成されるようなっている。
【００７２】
そして、上記のような左側基板部１３２ａは、上記流路１３６を覆うよう導電性金属、好ましくは銅鉄網から成る図１８ａに図示されたような左側集電器（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）１５２が付着され、上記左側集電器１５２は、一側に端子１５２ａを形成して集電された陰極（−）電流を外部へ出力する。上記左側集電器１５２は、左側基板部１３２ａに装着されるため略１００μｍ深さの安着溝１４２を上記左側基板部１３２ａに形成し、その安着溝１４２内に固定される。また、上記左側集電器１５２の外側には以後説明される高温電解質膜（ＭＥＡ）１６０装着用ガスケット１６２ａが配置され、上記左側基板部１３２ａには上記ガスケット１６２ａ装着用固定溝１４４が略２００μｍ深さで形成されている。
【００７３】
上記のような安着溝１４２と固定溝１４４を通じて本発明はさらに薄型に維持されることが出来る。
【００７４】
また、上記右側セル部１３０は、図１６に図示されたような右側基板部１３２ｂを有するところ、上記右側基板部１３２ｂは上記左側基板部１３２ａに対向するもので、略１ｍｍ厚さのガラスから成り、その一側面、即ち左側基板部１３２ａ側に向いた面に空気流路１４６を形成する。上記空気流路１４６は、略４〜４．５ｍｍ幅の２５０μｍ深さを有するものとして、その上端部側は空気流入口１４８ａを形成し、その下端部側は空気排出口１４８ｂを形成する。
【００７５】
また、上記右側基板部１３２ｂは上記左側基板部１３２ａに重なる場合、左側基板部１３２ａの未反応ガス排出口１３８に連通して一致する未反応ガス貫通口１５０を下端一側に形成しており、上記空気流路１４６を覆うよう導電性金属、好ましくは銅鉄網から成る図１８ｂに図示されたような右側集電器（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）１４０が付着され、上記右側集電器１４０は、一側に端子１４０ａを形成して集電された陽極（＋）電流を外部へ出力する。
【００７６】
そして、上記右側集電器１４０は、右側基板部１３２ｂに装着されるため略１００μｍ深さの安着溝１５４を上記右側基板部１３２ｂに形成し、その安着溝１５４内に固定される。また、上記右側集電器１４０の外側には以後説明される高温電解質膜（ＭＥＡ）１６０装着用ガスケット１６２ｂが配置され、上記右側基板部１３２ｂには上記ガスケット１６２ｂ装着用固定溝１５６が略２００μｍ深さで形成されている。
【００７７】
図１７には上記のような左側基板部１３２ａと右側基板部１３２ｂとの間に配置される高温電解質膜（ＭＥＡ）１６０とガスケット１６２ａ、１６２ｂが図示されている。
【００７８】
上記高温電解質膜（ＭＥＡ）１６０は、高温の改質部１１０から熱の伝達を受けるため高温（１２０〜２２０℃）での使用に適したものである。このような高温電解質膜１６０の代表的な例として第１実施例のように、ＰＢＩ（Ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）高温電解質膜がある。このような高温電解質膜１６０を使用すると高温作動時性能低下が減るだけでなく、触媒のＣＯ被毒性に対する耐性（ＣＯ  Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）が高くなるにつれ、改質部１１０ではＣＯ除去装置（未図示）を省くことができ非常に有利である。
【００７９】
そして、上記のような高温電解質膜１６０を固定するため、その両側には各々ガスケット１６２ａ、１６２ｂを装着して固定する。
【００８０】
上記のような高温電解質膜１６０には、各々白金または白金／ルテニウム（Ｐｔ／Ｒｕ）から成る触媒１６４ａ、１６４ｂ層が形成される。上記触媒１６４ａ、１６４ｂは、水素のイオン化を促進することにより水素と接する面積が広いほど、その出力密度が高くなる。
【００８１】
そして、上記のような触媒１６４ａ、１６４ｂには各々左側基板部１３２ａ及び右側基板部１３２ｂに付着された左側集電器１５２及び右側集電器１４０が接触され各々高温電解質膜１６０から発生された電流を集電する。
【００８２】
即ち、大部分が水素である改質ガスは、左側基板部１３２ａの左上側から流入され流路１３６に沿って左下側から出て行く。このような流動中に水素（Ｈ２）が高温電解質膜１６０の陽極触媒１６４ａと反応し、分離された電子は左側集電器１５２を通じ出て外部導線を通して流れる。この際、電子を失ったＨ＋イオンは高温電解質膜１６０を通じてイオン伝導され、上記流路１３６の端から抜け出した改質ガスは、未反応メタノール、未反応水素と改質反応の間生成された一酸化炭素、二酸化炭素ガスを含み、このような未反応ガスは、触媒燃焼反応のため右側燃焼部１８０へ流入される。
【００８３】
一方、上記流路１３６内には熱線１２０が形成され、その表面は絶縁（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）処理され左側集電器１５２は水素ガスと反応しないこととなる。
【００８４】
また、本発明は上記右側セル部１３０の右側基板部１３２ｂ一側に並んで基板１８２が配置され、上記基板１８２内部には触媒１８４層を形成した流路１８６が形成され剰余燃料ガスを燃焼させ発熱させる右側燃焼部１８０を含む。
【００８５】
上記右側燃焼部１８０は、図１９に図示された通り、略５００μｍのシリコン基板１８２から成り、その一側には上記右側基板部１３２ｂの未反応ガス貫通口１５０に連通する未反応ガス流入口１８８が形成され未反応メタノールと水素、ＣＯ、ＣＯ２を含む未反応ガスが流入される。そして、上記未反応ガス流入口１８８は、略４〜４．５ｍｍ幅の２５０μｍ深さを有する空気流路１８６に形成され、上記空気流路１８６にはその一側、即ち下端に空気流入口１８８ａが形成され、その反対側、即ち上部側には空気排出口１８８ｂが形成される。
【００８６】
このような燃焼部１８０は、上記流路１８６内にＰｔ／Ａｌ２Ｏ３等の触媒１８４が蒸着等で付着されており、その空気流路１８６内部へ流入された未反応ガスのメタノールと水素、ＣＯ、ＣＯ２を含むガスが反応空気（Ｒｅａｃｔａｎｔ  Ａｉｒ）と共にＰｔ／Ａｌ２Ｏ３等の触媒１８４と燃焼反応を通じて熱を出す。
【００８７】
このような右側燃焼部１８０は、その流路１８６を密閉型で維持するため、図１９に図示された通り、上記右側燃焼部１８０に接合されるガラス蓋１９０を含む。
【００８８】
このようなガラス蓋１９０は、略２５０μｍの厚さを有し流路１８６を密閉型に維持するよう付着される。
【００８９】
上記において本発明の第２実施例は、改質部１１０、左右側セル部３０、１３０及び左右側燃焼部８０、１８０の各基板に対して各層間接合が容易であるようシリコン基板とガラス層を交代で使用している。
【００９０】
例えば、本発明の第２実施例において左側燃焼部８０の基板８２は、ガラス層から成り、左側セル部３０の左側基板３２ｂはシリコンウェーハから成り、右側基板３２ａはガラス層から成り、改質部１１０の基板１１２はシリコンウェーハから成る。また右側セル部１３０の右側基板部１３２ｂはガラスから成り、上記右側燃焼部１８０はシリコン基板から成り、上記右側燃焼部１８０を覆うようガラス蓋１９０が具備される。
【００９１】
これら基板の間の結合は、陽極接合法（ａｎｏｄｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）または共融接合（Ｅｕｔｅｃｔｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）を使用することができ、特に接合温度を低める必要がある場合には共融接合（Ｅｕｔｅｃｔｉｃ  ｂｏｎｄｉｎｇ）を使用する。この際接合される層は全てシリコンウェーハで具現されるべきである。
【００９２】
そして、図１２、図１４および図２０に示すように、本発明は上記改質部１１０、セル部１３０及び燃焼部１８０を各々囲う断熱層２００を含むことが出来る。上記断熱層２００は、その内部から発生された熱を外部と遮断することにより熱損失を最小化する役割をし、もしその断熱層２００の厚さが厚いとシステムが大きくなるため、断熱効率を極大化できる材料と密封方式が採択されるべきであり、好ましくは真空断熱方式（Ｖａｃｕｕｍ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）を適用することが最も優れた効果を得ることが出来る。
【００９３】
一方、上記燃焼部１８０から発生される熱は、未反応メタノールとガスと空気の量によって異なり、その熱は改質部１１０及び、これを囲う断熱層（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）２００の温度を均一に維持する。このような燃焼部１８０は、改質反応に必要な熱を供給する改質部１１０の熱線効率が良いとシステム簡素化のため除去されることが出来る。
【００９４】
上記のように構成された本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池１００は、改質部１１０の燃料導入口１１６側に炭化水素化合物燃料であるメタノール（ＣＨ３ＯＨ）と水（Ｈ２Ｏ）が供給され、１５０℃〜２５０℃範囲の反応温度に加熱されると、吸熱反応を伴う改質作用が行われ第１及び第２改質ガス排出口１１８ａ、１１８ｂ側に水素ガスと少量の、好ましくは２％未満のＣＯ、水、ＣＯ２等が排出される。
【００９５】
そして、このような改質ガスは、第１改質ガス排出口１１８ａを通じて右側セル部１３０へ移動され、第２改質ガス排出口１１８ｂを通じて左側セル部３０へ移動され、上記左側セル部３０へ移動された改質ガスは、第１実施例と同一過程を通じて改質が行われた後、電流を生産するためこれに対する詳細な説明は省略する。
【００９６】
一方、第１改質ガス排出口１１８ａを通じて右側セル部１３０へ移動された改質ガスは、図１５に図示された通り、右側セル部１３０の左側基板部１３２ａに設けられた改質ガス入口１３４を通じて流入され下部側へ移動しながら高温電解質膜（ＭＥＡ）１６０の陽極触媒１６４ａ層に接触することとなり、このような過程から水素気体は水素イオン（Ｈ＋）と電子（ｅ―）に分解され、そのうち水素イオンのみ選択的に高温電解質膜１６０を通過して移動し、同時に電子（ｅ―）は左側集電器１５２を通じて移動し、この際起きた電子（ｅ−）の流れにより電流が生成される。
【００９７】
また、上記右側高温電解質膜（ＭＥＡ）１６０の反対側陰極触媒１６４ｂ層では、図１６に図示された通り、水素イオン（Ｈ＋）が上部側の空気流入口１４８ａを通じて流入された空気と反応して水蒸気を生成し空気排出口１４８ｂを通じて排出させる。このような過程から発生された電流は、左右側集電器１４０、１５２を通じて集電処理される。
【００９８】
一方、上記のように左側基板部１３２ａでは、改質ガスの上昇移動中に高温電解質膜（ＭＥＡ）１６０での電気発生に所要されない未反応ガスは、未反応ガス排出口１３８へ下降移動し、右側基板部１３２ｂの未反応ガス貫通口１５０を通じて右側燃焼部１８０の下部へ伝達される。
【００９９】
そして、上記右側燃焼部１８０では、その空気流路１８６内部へ流入された未反応ガスのメタノールと水素、ＣＯ、ＣＯ２を含むガスが流路１８６に沿って上昇しながら反応空気（Ｒｅａｃｔａｎｔ  Ａｉｒ）と共にＰｔ／Ａｌ２Ｏ３等の触媒１８４と燃焼反応を通じて熱を発生させる。
【０１００】
このような場合に発生される熱は、改質部１１０及び、これを囲う断熱層（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）２００の温度を均一に維持する。
【０１０１】
上記のように本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池１００は、改質部１１０を通じて左右側セル部３０、１３０に水素気体を供給し、上記左右側セル部３０、１３０から各々電流を発生させ、上記セル部３０、１３０の両側に配置された燃焼部８０、１８０では高温電解質膜６０、１６０を通じて電流を発生させるに必要な温度を提供する。
【０１０２】
従って、本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池１００は、小型の構造を備えながら電流発生効率が高い高性能を維持することとなる。
【０１０３】
上記で本発明は、特定の実施例に関して図示され説明されたが、当業界において通常の知識を有している者であれば、添付の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域を外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることが分かる。しかし、このような修正及び変形構造は全て本発明の権利範囲内に含まれることを明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】従来の技術によるＤＭＦＣ方式の燃料電池を図示した断面図である。
【図２】従来の技術によるＰＥＭＦＣ方式の燃料電池を図示した断面図である。
【図３】従来の技術によるまた異なる方式の燃料電池を図示した分解図である。
【図４】本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池を分解して図示した側断面図である。
【図５】本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池の基本概念を図示したブロックダイヤグラムである。
【図６】本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池の結合構造を図示した断面図である。
【図７】本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備された改質部を図示した斜視図である。
【図８ａ】本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備されたセル部の詳細図として、右側基板部分を図示した斜視図である。
【図８ｂ】本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備されたセル部の詳細図として、右側集電器を図示した斜視図である。
【図９ａ】本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備されたセル部の詳細図として、左側基板部分を図示した斜視図である。
【図９ｂ】本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備されたセル部の詳細図として、左側集電器を図示した斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備されたセル部の高温電解質膜とガスケットを図示した分解斜視図である。
【図１１】本発明の第１実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備された燃焼部を詳細に図示した斜視図である。
【図１２】本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池を分解して図示した側断面図である。
【図１３】本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池の重要部分結合構造を図示した分解斜視図である。
【図１４】本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池の結合側断面図である。
【図１５】本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備されたセル部の左側基板部を図示した斜視図である。
【図１６】本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備されたセル部の右側基板部分を図示した斜視図である。
【図１７】本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備された右側セル部と右側燃焼部の分解組立図である。
【図１８ａ】本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備された右側セル部の集電器を図示した構成図として、右側集電器を図示した斜視図である。
【図１８ｂ】本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備された右側セル部の集電器を図示した構成図として、右側集電器を図示した斜視図である。
【図１９】本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備された燃焼部とガラス蓋を詳細に図示した分解斜視図である。
【図２０】本発明の第２実施例による薄板多層型水素燃料電池に具備された断熱層を図示した外観斜視図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１、１００  薄板多層型水素燃料電池
１０、１１０  改質部
１５  触媒
１６、１１６  燃料導入口
１８、１１８ａ、１１８ｂ  改質ガス排出口
２０、１２０  熱線
３０、１３０  セル部
３２ａ、３２ｂ、１３２ａ、１３２ｂ  基板
３４、１３４  改質ガス入口
３６、１３６  流路
３８、１３８  未反応ガス排出口
４０、５２、１４０、１５２  集電器（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）
４２、１４２  安着溝
６０、１６０  高温電解質膜（ＭＥＡ）
６２ａ、６２ｂ、１６２ａ、１６２ｂ  ガスケット
６４ａ、６４ｂ、１６４ａ、１６４ｂ  触媒
８０、１８０  燃焼部
８６、１８６  空気流路
８８、１８８  未反応ガス流入口
８８ａ、１８８ａ  空気流入口
８８ｂ、１８８ｂ  空気排出口
９０、２００  断熱層（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）
３００  燃料電池
３１０  電解質層（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  ｌａｙｅｒ）
３１２ａ  陽極
３１２ｂ  陰極
３３０  メタノール供給メカニズム
３３２  メタノール貯蔵タンク
３３４  メタノール及び水供給ポンプ
３４０  酸素供給メカニズム
３４２  酸素圧縮機
４００  ＰＥＭＦＣシステム
４２０  水素供給系統
４３０  空気供給系統
５００  小型燃料電池
５１０  改質部
５２０  セルスタック部
５２８  ベント（ｖｅｎｔ）
５３０  廃熱回収室
【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８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
2007115677.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2007115677.tif 000019
【図１６】
2007115677.tif 000020
【図１７】
2007115677.tif 000021
【図１８ａ】
2007115677.tif 000022
【図１８ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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