(57)【要約】【課題】薄型化・軽量化が図れる燃料電池を提供することを課題とする。【解決手段】燃料を酸化して酸素を還元して発電する膜電極接合体(20)と、前記酸化により発生した電子を伝達するアノード集電板(50)と、前記還元に用いる電子を調達するカソード集電板(40)と、を備える燃料電池(11)において、アノード集電板(50)は、燃料を燃料タンク６０から供給する燃料供給路と、前記燃料を酸化させて生成した副生成ガスを排気する排気孔と、を有し、この燃料電池(11)は電池装着部材(70)に着脱自在に装着される。【選択図】図１
2007227317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード極において燃料を酸化させ、カソード極において酸素を還元させて発電する膜電極接合体と、
前記膜電極接合体の前記アノード極の側に設けられ、前記酸化により発生した電子を伝達するアノード集電板と、
前記膜電極接合体の前記カソード極の側に設けられ、前記還元に用いる電子を調達するカソード集電板と、を備える燃料電池において、
前記アノード集電板は、
前記燃料を前記アノード極に供給する燃料供給路と、
前記燃料を酸化させて生成した副生成ガスを排気する排気孔と、を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
前記アノード集電板は、第１積層板と、第２積層板と、第３積層板とが積層して３層で構成され、
前記第１積層板は、
前記燃料供給路の一部を形成し、前記燃料が前記アノード極の方向に向かって移動する燃料孔と、
前記排気孔の一部を形成し、前記副生成ガスが前記アノード極に対して反対方向に移動する第１ガス通過孔と、を有し、
前記第２積層板は、
前記燃料供給路の一部を形成するとともに前記燃料孔に連通し、前記燃料が前記アノード極に向かって移動する燃料通流溝と、
前記排気孔の一部を形成するとともに前記第１ガス通過孔に連通し、前記副生成ガスが前記アノード極に対して反対方向に移動する第２ガス通過孔と、を有し、
前記第３積層板は、
前記排気孔の一部を形成するとともに前記第２ガス通過孔に連通し、前記副生成ガスが前記アノード極に対して反対方向に移動する第３ガス通過孔を有して構成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
前記第１積層板、前記第２積層板及び前記第３積層板のうちいずれか二つの隣接するもの同士が一体化して作製され、前記アノード集電板は２層で構成されることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記カソード集電板は、
前記酸素を前記カソード極に供給する空気孔と、
前記酸素を還元させて生成した副生成水を排水する排水流路と、を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記カソード集電板は、２層又は３層のいずれかで構成されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の燃料電池の複数が平面状に配列し相互に連結してなる燃料電池において、
一方向に配列している複数の前記燃料電池を順番に第１燃料電池、第２燃料電池、・・・第ｎ燃料電池（ｎは自然数）とした場合、
第ｎ燃料電池のカソード集電板及び第ｎ＋１燃料電池のアノード集電板が一体化して形成されていることを特徴とする燃料電池。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の燃料電池の複数が平面状に配列し相互に連結してなる燃料電池において、
一方向に配列している複数の前記燃料電池を順番に第１燃料電池、第２燃料電池、・・・第ｎ燃料電池（ｎは自然数）とした場合、
第ｎ燃料電池のカソード集電板及び第ｎ＋１燃料電池のカソード集電板が一体化して形成され、
第ｎ燃料電池のアノード集電板及び第ｎ＋１燃料電池のアノード集電板が一体化して形成されていることを特徴とする燃料電池。
【請求項８】
前記膜電極接合体の周縁に配置されるとともに、前記アノード集電板及び前記カソード集電板を電気的に絶縁状態で支持する支持体を有することを特徴とする請求項１から請求項７に記載の燃料電池。
【請求項９】
前記アノード集電板、前記支持体、前記カソード集電板の順番で積層されている積層体の周縁の部分を締結させる締結部材を備え、
この締結部材は、
前記アノード集電板に嵌合する第１締結体と、
前記カソード集電板に嵌合する第２締結体と、
前記第１締結体及び前記第２締結体が間隔をおいて固定される主軸体と、を有することを特徴とする請求項８に記載の燃料電池。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の燃料電池を着脱自在に装着する電池装着部材において、
前記カソード集電板に接触して電気的に接続される正極端子と、
前記アノード集電板に接触して電気的に接続される負極端子と、を有することを特徴とする電池装着部材。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電池装着部材を搭載する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関連する技術に関し、特に、薄型化・軽量化が可能になる燃料電池、電池装着部材、及びそれを搭載する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液体燃料であるメタノールを直接用いて発電するダイレクトメタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ：Direct Methanol Fuel Cell）が、携帯型の電子機器（例えば、携帯電話等）を長時間連続使用させる電源として脚光を浴びている。
このような電源として用いられている従来の燃料電池について説明を行う。
従来の燃料電池は、燃料を供給すると電気化学反応して発電する膜電極接合体の片側面に、まずアノード集電板が設けられ、さらに膜電極接合体に供給される燃料を貯蔵する燃料タンクが設けられていた。さらに、膜電極接合体の反対側面には、まずカソード集電板が設けられ、さらにこの膜電極接合体を燃料タンクと挟んで支持するカバー板が設けられていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−７９５０６号公報（段落００３７、段落００４１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、携帯型の電子機器においては、機器の小型・軽量化への要請から、電源として搭載される燃料電池の薄型化・軽量化が求められている。しかしながら、前記した従来の燃料電池は、カバー板、カソード集電板、膜電極接合体、アノード集電板及び燃料タンクの積層体から構成されるため、燃料電池の厚みが増し、重量も重くなる課題がある。
本発明は、このような課題を解決し、前記した燃料タンク及びカバー板を含まない構成により薄型化・軽量化を図る燃料電池、電池装着部材、及びそれを搭載する電子機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、前記した課題を解決するために創案されたものであり、アノード極において燃料を酸化させカソード極において酸素を還元させて発電する膜電極接合体と、前記膜電極接合体の前記アノード極の側に設けられ前記酸化により発生した電子を伝達するアノード集電板と、前記膜電極接合体の前記カソード極の側に設けられ、前記還元に用いる電子を調達するカソード集電板と、を備える燃料電池において、前記アノード集電板は、前記燃料を前記アノード極に供給する燃料供給路と、前記燃料を酸化させて生成した副生成ガスを排気する排気孔と、を手段として有することを特徴とする。
このような手段から発明が構成されることにより、膜電極接合体に供給される燃料は、アノード集電板が有する燃料供給路を通流して、膜電極接合体の外部から注入されることとなる。これにより、燃料を貯蔵する燃料タンクは、アノード集電板、膜電極接合体、カソード集電板の積層体に対し、さらに積層させることなく配置させることができる。
【０００５】
さらに、本発明は、前記膜電極接合体の周縁に配置されるとともに、前記アノード集電板及び前記カソード集電板を電気的に絶縁状態で支持する支持体を手段として有することを特徴とする。
このような手段が発明の構成としてさらに具備されることにより、前記アノード集電板、前記膜電極接合体、及び前記カソード集電板は、支持体により支持されることになり、前記したカバー板のような部材は不要になる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、燃料電池の積層体を構成する要素が、アノード集電板、膜電極接合体、カソード集電板に限定されるので、薄型化・軽量化が図れる燃料電池、電池装着部材、及びそれを搭載する電子機器が提供されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１を参照して本発明の実施形態に係る燃料電池１１、及び電池装着部材７０について説明する。
図１（ａ）に示されるように、第１実施形態に係る燃料電池１１は、膜電極接合体２０と、支持体３０と、カソード集電板４０Ａ（４０）と、アノード集電板５０と、から構成されている。そして、燃料電池１１は、支持体３０が、膜電極接合体２０の周縁を取り囲むように配置されて、アノード集電板５０及びカソード集電板４０が、この膜電極接合体２０及び支持体３０を電気的に絶縁状態で挟持するようにして構成されている。
さらに、この燃料電池１１の外部には、燃料電池１１に供給される燃料が貯蔵される燃料タンク６０が配置されている。
このように構成されて、燃料電池１１は、供給された燃料を電気化学反応させて発電し、電流を、カソード集電板４０及びアノード集電板５０からから外部に出力するものである。
【０００８】
図１（ｂ）に示されるように、実施形態に係る電池装着部材７０は、電池入出口７１と、正極端子７２と、負極端子７３とから構成されるものである。
電池入出口７１は、この電池装着部材７０に装着／離脱される燃料電池１１が出入りする部分である。このように構成されて、電池装着部材７０は、その内部空間Ｓに対して燃料電池１１を着脱自在に装着するものである。
【０００９】
正極端子７２は、内部空間Ｓに突出する弾性支持部材７２ａにおいて、内部空間Ｓに位置する燃料電池１１のカソード集電板４０に接触して電気的に接続するものである。
負極端子７３は、内部空間Ｓに突出する弾性支持部材７３ａにおいて、内部空間Ｓに位置する燃料電池１１のアノード集電板５０に接触して電気的に接続するものである。
弾性支持部材７２ａ，７３ａは、内部空間Ｓに位置する燃料電池１１のカソード集電板４０及びアノード集電板５０を弾性的に押圧することにより、燃料電池１１を安定的に保持する機能も有する。
【００１０】
次に、図２を参照して説明を続ける。
膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane electrode assembly）２０は、電解質膜２２と、その両側に配置されるアノード極２１及びカソード極２３とから構成されている。そして、膜電極接合体２０は、アノード集電板５０から燃料が供給されるように、支持体３０とともに、カソード集電板４０及びアノード集電板５０に挟持されている。
このように構成されて膜電極接合体２０は、アノード極２１において燃料を酸化させ、カソード極２３において酸素を還元させて発電するものである。
【００１１】
アノード極２１は、片面が電解質膜２２に接し、反対面がアノード集電板５０に接し、排気孔５１及び燃料孔５３の複数の開口から露出するように配置されている（適宜、図３（ａ）参照）。ここでアノード極２１は、ルテニウム及び白金の合金微粒子からなる触媒と、この触媒を担持する炭素粉末との混合物からなるものである。そして、アノード極２１に燃料（メタノールと水）が供給されると、（１）式に示すように、この燃料を酸化して水素イオンと電子とが発生する。そして、この発生した電子は、アノード集電板５０に移動して、外部に伝達されることが可能な状態になる。
【００１２】
電解質膜２２は、例えば、ポリパーフルオロスルホン酸樹脂から構成され、具体的には、ナフィオン（商標）、アシプレックス（商標）等が挙げられる。そして、電解質膜２２は、アノード極２１において発生した水素イオンを反対面のカソード極２３へ輸送するが、電子は輸送しない機能を有するものである。
【００１３】
カソード極２３は、片面が電解質膜２２に接し、反対面がカソード集電板４０に接し、空気孔４１の複数の開口から露出するように構成されている。そして、カソード極２３は、白金の微粒子からなる触媒と、この触媒を担持する炭素粉末との混合物からなるものである。そして、カソード極２３に、カソード集電板４０を経由して電子が供給されると、（２）式に示すように、空気孔４１から進入する酸素が還元された後に電解質膜２２により輸送される水素イオンと反応して水が生成する。
【００１４】
このようにして、膜電極接合体２０では、（１）式と（２）式とに示すように、燃料としてのメタノールと水とをモル比が１：１となるように電気化学反応させて発電し、（３）式に示すように、アノード極２１において副生成ガスとして二酸化炭素を、カソード極２３において副生成物として水を発生させるものである。
ところで、アノード極２１側に供給される燃料のメタノール分子が、膜電極接合体２０を透過して、カソード極２３側の活性を低下させるクロスオーバ現象が発生すると、発電効率が低下するものである。このため、燃料タンク６０に貯蔵されている燃料は、このクロスオーバ現象を抑制して発電効率が最大になるように、理論比よりも希釈された濃度に調節されているものである。
【００１５】
アノード極２１：ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋６Ｈ＋＋６ｅ− …（１）
カソード極２３：３／２Ｏ２＋６Ｈ＋＋６ｅ−→３Ｈ２Ｏ      …（２）
全反応          ：ＣＨ３ＯＨ＋３／２Ｏ２→ＣＯ２＋２Ｈ２Ｏ  …（３）
【００１６】
支持体３０は、第１支持体３０ａと、第２支持体３０ｂと、シール部材３１とから構成されている。このように構成されて支持体３０は、膜電極接合体２０の周縁に配置されるとともに、アノード集電板５０及びカソード集電板４０を電気的に絶縁状態で支持するものである。
【００１７】
第１支持体３０ａと第２支持体３０ｂとは、電解質膜２２の水平面の延長が分割面になるように、支持体３０を分割して構成されている（適宜、図３（ａ）参照）。そして、第１支持体３０ａと第２支持体３０ｂとの接触面において電解質膜２２の外周部分を挟み込んで膜電極接合体２０を支持する。なお、図３（ａ）に示されるように、第２支持体３０ｂの内周縁に設けられた切り欠きにはシール部材３１が配置されている。
シール部材３１は、電解質膜２２の片面に接し、これを支持するのに適切な付勢力を与えるとともに、アノード極２１側に供給された燃料が、カソード極２３の側にまわり込むことを防止している。
【００１８】
図２に戻って説明を続ける。
カソード集電板４０Ａ（４０）は、電気的な導電性を有し、膜電極接合体２０のカソード極２３の側に配置されるものである。そして、カソード集電板４０には、その面を貫通する複数の空気孔４１が、一方の開口がカソード極２３に接するように、他方の開口が外界に開放されるように、設けられている（適宜、図３（ａ）（ｂ）参照）。
このように構成されてカソード集電板４０は、電気化学反応で消費される酸素（空気）を大気中から取り込んで膜電極接合体２０に供給するとともに、この酸素が還元されるのに用いられる電子を外部から調達するものである。
そして、空気孔４１は、そのようにして供給される空気（酸素）が通過するところであり、酸素が還元されて生成する水（（３）式参照）を外部に排出するものである。
【００１９】
アノード集電板５０は、電気的な導電性を有し、膜電極接合体２０のアノード極２１の側に設けられている。そして、アノード集電板５０には、排気孔５１と、燃料供給路５２とが設けられている。このように構成されて、アノード集電板５０は、電気化学反応で消費される燃料を膜電極接合体２０に供給して、この燃料を酸化して発生する電子を外部に伝達するものである。
【００２０】
排気孔５１は、アノード集電板５０の面を貫通するように複数設けられている。この排気孔５１は、その一方の開口がアノード極２１（図３（ａ）参照）に接するように、他方の開口が外界に開放されるように設けられている。このように構成されて排気孔５１は、燃料を酸化させて生成した副生成ガス（二酸化炭素、（３）式参照）を外部に排気するものである。
【００２１】
ガス透過膜５６は、排気孔５１の外界に開放している方の開口に設けられている。このガス透過膜５６は、副生成ガスを透過するが、燃料を透過させない性質を具備するものである。このような気体透過性を有するガス透過膜５６としては、織布、不織布、ネット、フェルト等が考えられ、例えば、連続多孔質ポリテトラフロロエチレン（expanded PTFE）、商品としてゴアテックス（商標）等が挙げられる。
このようなガス透過膜５６により、排気孔５１に滞留している燃料が外部に漏洩しないようにその開口を密閉しつつ、副生成ガスのみを外部に排出することが可能になる。
【００２２】
次に図４を参照して、アノード集電板５０の構成の詳細な説明を行う。
アノード集電板５０は、図４（ａ）に示されるように、第１積層板５０ａと、第２積層板５０ｂと、第３積層板５０ｃとが積層してなる３層構成を有している。
燃料供給路５２は、燃料孔５３と、燃料通流溝５４と、燃料注入口５５とから構成されるものである。このように構成されて燃料供給路５２は、燃料タンク６０（図３（ａ）参照）に蓄積されている燃料を膜電極接合体２０のアノード極２１に供給するものである。
【００２３】
第１積層板５０ａは、図４（ｂ）に示されるように、燃料孔５３と、第１ガス通過孔５１ａとを有している。
燃料孔５３は、燃料供給路５２の一部を形成し、燃料がアノード極２１（図３（ａ）参）の方向に向かって移動するものである。
第１ガス通過孔５１ａは、排気孔５１の一部を形成し、副生成ガスがアノード極２１に対して反対方向に向かって移動するものである。
【００２４】
第２積層板５０ｂは、図４（ｂ）に示されるように、燃料通流溝５４と、第２ガス通過孔５１ｂとから構成されている。
燃料通流溝５４は、燃料供給路５２の一部を形成するとともに燃料孔５３に連通し、燃料がアノード極２１に向かって移動するものである。そして、燃料通流溝５４の燃料孔５３に連通する側とは反対側は、第２積層板５０ｂの周縁に開口するとともに、燃料タンク６０に接続する燃料注入口５５に連通している。
第２ガス通過孔５１ｂは、排気孔５１の一部を形成するとともに第１ガス通過孔５１ａに連通し、副生成ガスがアノード極２１に対して反対方向に移動するものである。
【００２５】
第３積層板５０ｃは、図４（ｂ）に示されるように、第３ガス通過孔５１ｃを有して構成されている。
第３ガス通過孔５１ｃは、排気孔５１の一部を形成するとともに第２ガス通過孔５１ｂに連通し、副生成ガスがアノード極２１に対して反対方向に移動するものである。
【００２６】
そして、第１積層板５０ａ、第２積層板５０ｂ、及び第３積層板５０ｃは、それぞれ別個に作製された後、互いに積層して熱圧着することにより３層構成からなるアノード集電板５０を形成するものである。
なお図４において、３層からなるアノード集電板５０についての説明を行ったが、このような形態に限定されるものではなく、２層からなる場合もある。すなわち、図示は省略するが、第１積層板５０ａ、第２積層板５０ｂ及び第３積層板５０ｃのうちいずれか二つの隣接するもの同士を一体で作製したのちに、他を圧着してアノード集電板５０を形成することも可能である。
【００２７】
（第２実施形態）
次に図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る燃料電池について説明を行う。
この第２実施形態に係る燃料電池１２は、カソード集電板４０Ｂ（４０）の構成に特徴を有するものである。その他の構成は、すでに説明した第１実施形態に係る燃料電池１１と同一であるので、同一部分については同じ符号を付して説明を省略する。
カソード集電板４０Ｂ（４０）は、空気孔４１の構成に加えて、排水流路４２を有することを特徴とする。このように構成されてカソード集電板４０は、空気孔４１において、電気化学反応に消費される空気（酸素）を通過させるとともに、排水流路４２において酸素が還元されて生成する水（（３）式参照）を外部に排出するものである。
【００２８】
排水流路４２は、排水孔４３と、排水通流溝４４と、排水出口４５とから構成される。
排水孔４３は、図５（ｂ）に示されるように、その一端の開口が、カソード極２３の表面に接するとともに、他端が排水通流溝４４に連結するように設けられている。これにより、排水孔４３は、カソード極２３において生成してそこに包含されている生成水（（３）式参照）を、毛細管現象により吸い上げて、排水通流溝４４に導くように機能する。
排水通流溝４４は、複数の排水孔４３の他端を一本に集結させて、排水出口４５に連結するように設けられている。これにより排水通流溝４４は、個々の排水孔４３において吸い上げられた生成水を集めて排水出口４５に導いて、カソード集電板４０の外部に排出させるように機能する。
【００２９】
カソード集電板４０Ｂは、アノード集電板５０（図４（ｂ）参照）と同様に、２層又は３層のいずれかで構成することができる。具体的にカソード集電板４０Ｂは、図４（ｂ）における燃料孔５３、燃料通流溝５４及び燃料注入口５５を、それぞれ排水孔４３、排水通流溝４４及び排水出口４５に置き換えたような構成とすることができる。
なお、本実施形態の排水流路４２は、図５（ｂ）に示されるように、カソード集電板４０Ｂの内部に管状路を設けて形成されているが、このような形態に限定されることはなく、カソード極２３に接するカソード集電板４０Ｂの部分が多孔質状に形成させたものであったり、毛管材を埋め込んで形成させたものであったりする。すなわち、排水流路４２はカソード集電板４０Ｂに対して、開口がカソード極２３の表面に接することにより、毛細管現象が発揮されて、生成水を吸い上げて外部に排出するように構成されていればよい。
【００３０】
（第３実施形態）
次に図６及び図７を参照して本発明の第３の実施形態に係る燃料電池について説明を行う。
図６に示されるように、第３実施形態に係る燃料電池１３は、第１又は第２実施形態で示される構造を有する燃料電池１１又は燃料電池１２の複数が、平面状に配列し相互に連結してなるものである（図６には、第１実施形態に係る燃料電池１１を単位にして８個が連結したものが例示されている）。このように構成されて、燃料電池１３は、単位となる燃料電池（以下、単位電池ともいう）が直列に連結されて発電による電力の供給能力が増大するものである。
【００３１】
ここで、一方向に配列している複数の単位電池を順番に枝番号を付して第１単位電池１４（１）、第２単位電池１４（２）、・・・第ｎ単位電池１４（ｎ）・・・のように規定する（ｎは自然数）（図６（ａ）中、破線で、その領域が仮想的に表されている）。
ここで、図６（ｂ）（ｃ）に示されるように、連続する枝番号の隣接する単位電池１４は、アノード集電板５０及びカソード集電板４０の裏表が交互になるように配列し、隣り合うアノード集電板５０及びカソード集電板４０が互い違いに一体化している。
【００３２】
すなわち、ｎを自然数として一般化すると、第ｎ単位電池１４（ｎ）のカソード集電板４０（ｎ）及び第ｎ＋１燃料電池（ｎ＋１）のアノード集電板５０（ｎ＋１）が一体化して形成されている。そして、配列した単位電池１４の群のうち始端と終端に位置する単位電池１４において単独で存在するアノード集電板５０及びカソード集電板４０（図６では、アノード集電板５０（１）及びカソード集電板４０（８））が、燃料電池１３における電力の出力端となる。
なお、この電力の出力端であるアノード集電板５０（１）及びカソード集電板４０（８）を除く部分は、被覆部材３２により被覆され、外界に対して電気的に絶縁されている。
【００３３】
図７に示されるように、燃料電池１３における支持体３０は、各単位電池を構成する膜電極接合体２０（１），２０（２）・・・を個別に仕切るようにして、それらの周縁に配置されるとともに、対向するアノード集電板５０及びカソード集電板４０を電気的に絶縁状態で支持している。さらに各アノード集電板５０に設けられている燃料供給路５２（１），５２（２）・・・は連通して燃料タンク６０に接続している。
【００３４】
なお、図６、図７においては、単位電池１４を電気的に直列に連結してなる燃料電池を例示したが、ｎを自然数として、第ｎ単位電池１４（ｎ）のカソード集電板４０（ｎ）及び第ｎ＋１単位電池１４（ｎ＋１）のカソード集電板４０（ｎ＋１）を一体化して形成して、第ｎ単位電池１４（ｎ）のアノード集電板５０（ｎ）及び第ｎ＋１単位電池１４（ｎ＋１）のアノード集電板５０（ｎ＋１）を一体化して形成して、単位電池１４を電気的に並列に連結してなる燃料電池とすることもできる。
【００３５】
次に図８を参照して本発明の実施形態に係る燃料電池に適用される締結部材について説明する。
締結部材８０は、電気的な絶縁材料で構成され、第１締結体８１と、第２締結体８２と、主軸体８３と、から構成されるものである。このように構成されて、締結部材８０は、燃料電池１１，１２，１３におけるアノード集電板５０、支持体３０及びカソード集電板４０の順番で積層されている積層体の周縁の部分を締結させるものである。
第１締結体８１は、アノード集電板５０の切欠５７に嵌合して、アノード集電板５０を支持するものである。第２締結体８２は、カソード集電板４０の切欠４７に嵌合して、カソード集電板４０を支持するものである。
主軸体８３は、第１締結体８１及び第２締結体８２が間隔をおいて固定されるとともに、支持体３０の切欠３７に嵌合するものである。
なお、このような締結部材８０を用いずに、アノード集電板５０、支持体３０及びカソード集電板４０は、接合面において直接的に接着される場合もある。
【００３６】
次に、図９を参照して本発明の実施形態に係る電子機器の説明を行う。
本実施形態に係る電子機器９０として携帯型電話を例示している。
この電子機器９０は、電池装着部材７０（適宜、図１参照）を有し、燃料電池１１，１２，１３（図では、燃料電池１３を例示している）を電源として搭載することが可能な構成になっている。このように、電子機器９０が構成されることにより、一般に、携帯型の電子機器９０は、軽量・コンパクトであることが要求され、かつ、消費電力が大きく、長時間の連続使用が求められるところ、このような要求を満たす電源として燃料電池１１，１２，１３を採用することができる。
ここで、本発明に係る電子機器とは、図示される携帯電話に限定されず、例えば、携帯電話、ＰＤＡ、ノート型パソコン、ゲーム機器等のような屋外で使用可能な電子機器を広く含める概念である。
【００３７】
以上説明したとおり、本発明に係る燃料電池は、膜電極接合体２０、カソード集電板４０及びアノード集電板５０を基本構成とする積層体により構成されるので、その厚さを薄くすることができる。
このように、燃料電池の厚さが薄く構成されることにより、軽量化が図れるとともに、発電に伴う発熱の放熱性も向上させることができる。
さらに、本発明に係る電池装着部材を電子機器に搭載すれば、電源である燃料電池を着脱自在に装着できるので、その交換が容易となる。また、本発明に係る燃料電池は、小型で簡易構造が達成されることから、製造コストを削減することが容易であり、使い捨て態様の電源として電子機器に採用することができる。
【００３８】
また、これら基本構成である膜電極接合体２０、カソード集電板４０及びアノード集電板５０を支持する方法として、実施形態において支持体３０を用いているが、このような方法に限定されるものではなく、例えば、膜電極接合体２０の剛性を高くしてカソード集電板４０及びアノード集電板５０に直接接合するような方法も考えられる。
さらに、実施形態において燃料電池に燃料を供給する手段として、燃料タンク６０を燃料電池に固定させたものを例示したが、本発明に係る燃料電池は、燃料を供給する手段に限定されるものではない。本発明に係る燃料電池に燃料を供給する手段としては、このような方法に限定されるものではなく、例えば、燃料タンクが電池装着部材７０側に配置されて、燃料電池の装着／離脱に伴い、燃料供給路５２が燃料タンクに接続されるような構成をとってもよい。
【００３９】
また、実施形態として、図６に示すように、単位電池を８個、電気的に直列に連結させてＵ字状に折り返してなる燃料電池を示した。しかし、本発明の燃料電池はこのような形態に限定されるものではなく、複数のアノード集電板同士、複数のカソード集電板同士を連結して電気的に並列に接続させる場合もある。また、単位電池の配列の折り返しを行わず、直線的に形成する場合もあるし、複数回折り返して形成する場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る燃料電池の基本構成を示す全体斜視図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る電池装着部材の概要を示す全体斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る燃料電池の分解斜視図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態に係る燃料電池の縦断面図であり、（ｂ）は平面図である。
【図４】（ａ）は第１実施形態に係る燃料電池に適用されるアノード集電板の全体斜視図であり、（ｂ）はその分解斜視図である。
【図５】第２実施形態に係る燃料電池の分解斜視図である。
【図６】（ａ）は第３実施形態に係る燃料電池の全体斜視図であり、（ｂ）は（ａ）図におけるｂ―ｂ断面図であり、（ｃ）は（ａ）図におけるｃ―ｃ断面図である。
【図７】第３実施形態に係る燃料電池の分解斜視図である。
【図８】本実施形態に係る燃料電池の周縁の一部と、この部分を締結する締結部材を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る電子機器の全体斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１１，１２，１３  燃料電池
２０    膜電極接合体
２１    アノード極
２２    電解質膜
２３    カソード極
３０    支持体
４０（４０Ａ、４０Ｂ）  カソード集電板
４１    空気孔
４２    排水流路
５０    アノード集電板
５０ａ  第１積層板
５０ｂ  第２積層板
５０ｃ  第３積層板
５１    排気孔
５１ａ  第１ガス通過孔
５１ｂ  第２ガス通過孔
５１ｃ  第３ガス通過孔
５２    燃料供給路
６０    燃料タンク
７０    電池装着部材
７２    正極端子
７３    負極端子
８０    締結部材
８１    第１締結体
８２    第２締結体
８３    主軸体
９０    電子機器
【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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