(57)【要約】      （修正有）【課題】出力低下現象を効果的に抑止し、安定した出力を長時間維持できる、高効率の燃料電池を提供する。【解決手段】沸点が常温以上である燃料と空気中の酸素に電気化学反応を生じさせて電力を発生するための膜／電極接合体と、膜／電極接合体の表面温度を燃料の沸点以上に維持するための温度調節機構とを具備する。膜／電極接合体の表面温度を燃料の沸点以上且つ水の沸点以下に維持することで、直接型燃料電池の発電効率を高めると共に、膜／電極接合体から生じる燃料漏れを効果的に低減できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
沸点が常温以上である燃料と空気中の酸素に電気化学反応を生じさせて電力を発生するための膜／電極接合体と、
前記膜／電極接合体の表面温度を前記燃料の沸点以上に維持するための温度調節機構と
を具備する燃料電池。
【請求項２】
前記温度調節機構は、前記膜／電極接合体の表面温度を前記膜／電極接合体を湿潤する溶媒の沸点以下に維持する、
請求項１記載の燃料電池。
【請求項３】
前記燃料はメタノールであり、
前記溶媒は水であり、
前記温度調節機構は前記膜／電極接合体の表面温度を６５℃以上９０℃以下に維持する、
請求項２記載の燃料電池。
【請求項４】
前記温度調節機構は、
前記膜／電極接合体の表面温度を検出するための温度センサと、
前記温度センサから得られる信号に基づいて温度制御を行う制御部と、
前記制御部によって制御され、前記膜／電極接合体に隣接して設けられる空気電極集電板に空気を送り込むポンプと
を具備する、請求項１記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池に関する。
より詳細には、電気化学反応の進行に伴って発生する出力低下現象を効果的に抑止し、安定した出力を達成できる燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
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で構成される。燃料電池は、燃料と空気中の酸素が、燃料電池内で電気化学反応を生じることによって、電力を発生する。
【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、比較的環境負荷が低い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いる。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ことから、固体高分子形燃料電池の一種で、取り扱いが容易な直接メタノール燃料電池（ＤＭＦＣ：direct methanol fuel cell）が注目されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２５８７６０号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００７／１１１２０１号公報
【特許文献３】特開２０１１−１９２５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、直接メタノール燃料電池は、燃料電極層で反応し切れなかったメタノールが電解質層を透過して空気電極層に到達してしまい、空気電極層上で酸素の還元とメタノールの酸化が同時に発生することで燃料の損失と電極性能の低下を引き起こす「メタノールクロスオーバー」を生じる問題があった。このため、メタノールを水で３〜６ｗｔ％程度に希釈して用いる等の非効率な処置が必要だった。
発明者は、メタノールクロスオーバーを従来品と比べて約１／１０と効果的に抑止し、９０％以上の高濃度メタノールが利用できる、多孔質炭素基板を採用した直接メタノール燃料電池を開発した（特許文献２参照）。この特許文献２に記載の技術は直接メタノール燃料電池の発電効率を飛躍的に高めるものであった。ここで、多孔質炭素基板は、高濃度の液体メタノールを直接電解質層に接触させずに、液体メタノールから気化したメタノール分子を緩やかな速度で電解質層に供給する調節弁としての役割を果たしている。本発明者は、特許文献２の発明によってメタノールクロスオーバーを抑止することで、直接メタノール燃料電池のエネルギー密度を、それまでの約２０倍に引き上げることに成功した。
【０００６】
発明者は特許文献２の直接メタノール燃料電池の開発を進めるに連れ、当該直接メタノール燃料電池を連続運転させると、出力が徐々に低下する現象を発見した。発明者は、この出力低下現象が空隙層のガス圧が高まることが原因であることを突き止め、ガス圧を制御することで出力の安定化を図る発明をした。これが特許文献３である。
【０００７】
発明者は、特許文献３の発明を完成した後も、直接メタノール燃料電池の更なる改良を進めている。特許文献３の技術を用いても、メタノールクロスオーバーを完全になくすこと迄には至っておらず、このため直接メタノール燃料電池の発電効率が最大でも２５％程度に留まっている。
【０００８】
本発明は係る課題を解決し、出力低下現象を効果的に抑止し、安定した出力を長時間維持できる、高効率の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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の燃料電池は、沸点が常温以上である燃料と空気中の酸素に電気化学反応を生じさせて電力を発生するための膜／電極接合体と、膜／電極接合体の表面温度を燃料の沸点以上に維持するための温度調節機構とを具備する。
【００１０】
膜／電極接合体の表面温度を燃料の沸点以上に維持することで、直接型燃料電池の発電効率を高めると共に、膜／電極接合体から生じる燃料漏れを効果的に低減できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、出力低下現象を効果的に抑止し、安定した出力を長時間維持できる、高効率の燃料電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態例である、燃料電池の外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態例で用いられる燃料電池セルの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態例で用いられる燃料電池セルの断面図である。
【図４】本発明の実施形態例で用いられる燃料電池の断面構造と温度調節機能を示す模式図である。
【図５】単体の燃料電池セルに対し、温度と負荷を変えて電流と電圧の特性を測定したグラフである。
【図６】単体の燃料電池セルに対し、温度と負荷を変えて電流と電力密度の特性を測定したグラフである。
【図７】単体の燃料電池セルに対し、温度と負荷を変えて電流とメタノールクロスオーバーの特性を測定したグラフである。
【図８】単体の燃料電池セルに対し、温度と負荷を変えて電流と発電効率の特性を測定したグラフである。
【図９】単体の燃料電池セルにおける、温度と発電効率及びメタノールクロスオーバーの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態例の概要を説明する。
本発明の実施形態に係る直接メタノール燃料電池は、燃料と空気中の酸素に電気化学反応を生じさせて電力を発生するための膜／電極接合体（Membrane Electrode Assembly：以下「ＭＥＡ」と略）の温度を、燃料の沸点以上且つＭＥＡを湿潤化する溶媒の沸点以下の範囲に保つ、温度制御を適用している。
本実施形態に係る直接メタノール燃料電池の場合、燃料の沸点とはメタノールの沸点である６４．７℃であり、溶媒の沸点とは水の沸点である１００℃である。
【００１４】
［燃料電池の外観及び構造］
図１は、本発明の実施形態例である、燃料電池の外観斜視図である。
図１に示す燃料電池１０１は、直接メタノール燃料電池であり、三つの燃料電池セル１０２が直列接続されている。
各々の燃料電池セル１０２には、上面に燃料供給口１０３と排気口１０４が設けられており、前面下部に図示しない燃料抜き出し口が設けられている。
各々の排気口１０４には排気管路１０５の一端が接続されている。排気管路１０５の他端は結合体１０６に接続されている。更に結合体１０６には圧力調整弁１０７が接続されている。
圧力調整弁１０７は、極めて一般的な、パッキンとばねを用いて、内部圧がばねの与圧を超えるとパッキンからガスが漏れ出る構造である。
【００１５】
図２は、燃料電池セル１０２の分解斜視図である。
図３は、燃料電池セル１０２の断面図である。
燃料電池セル１０２は、燃料タンク２０１と、多孔質炭素基板２０２と、ガスケット２０３と、燃料電極集電板２０４と、ＭＥＡ２０５と、空気電極集電板２０６が順番に積層されて構成される。
燃料タンク２０１は、液体メタノールを保持するタンクである。燃料タンク２０１は片面が開放された四角形の皿状に形成されており、多孔質炭素基板２０２が燃料タンク２０１の開放面を覆うことで液体メタノールを保持する。
【００１６】
燃料タンク２０１は後述する多孔質炭素基板２０２に液体メタノールを接触させるために設けられており、燃料電池セル１０２を小型化する目的もあって燃料タンク２０１自体の容量は少ない。このため、液体メタノールを多孔質炭素基板２０２に常時接触させることと、電気化学反応の進行に伴って発生する二酸化炭素を効果的に排出するために、液体メタノールを燃料供給口１０３と燃料抜き出し口を通じて図示しない燃料供給タンクで循環させている。
【００１７】
多孔質炭素基板２０２は、アモルファス炭素や炭素繊維を所定の樹脂と混合させて整形した後、燒結させて樹脂を除去することにより、微細な孔が多数形成された薄い板である。この多孔質炭素基板２０２は、メタノールの供給速度を調整するための重要な部材であり、特許文献２の技術でも高濃度のメタノールの使用を可能にするために用いられているものである。多孔質炭素基板２０２に形成される多数の微細な孔は、液体メタノールの表面張力を利用して、液体メタノールが多孔質炭素基板２０２から滲み出ることを防止する一方、気化したメタノール蒸気は微細な孔を通じて多孔質炭素基板２０２を通過する。
【００１８】
ガスケット２０３は多孔質炭素基板２０２と燃料電極集電板２０４との間に挟まれて、多孔質炭素基板２０２と燃料電極集電板２０４との間に二酸化炭素とメタノールが充満する空隙層３０１を形成する。ガスケット２０３には排気口１０４が設けられており、この排気口１０４に前述の排気管路１０５が接続される。したがって、各燃料電池セル１０２の空隙層３０１は、図１に示したように排気口１０４が排気管路１０５と結合体１０６に接続されることによって、各々の内部圧力が均等になる。
なお、ガスケット２０３を導電性ゴムや炭素或はステンレスなどの導電性物質で構成することによって、単セルを積層したスタックは単セル同士が自ずと直列接続される。
【００１９】
燃料電極集電板２０４は、炭素やステンレスなどの導電性物質で構成される集電板である。燃料電極集電板２０４は、電極反応生成物である二酸化炭素と、水蒸気とメタノール蒸気が通過する貫通穴が開口率５〜９５％程度で設けられた板である。貫通板の厚さは、二酸化炭素と水蒸気とメタノール蒸気が燃料電極集電板２０４の表裏を支障なく通過できればよいので、０．０５〜１０ｍｍ程度であればよい。
なお、貫通穴の形状を櫛型状にするなどして、電極面に接する貫通穴を一つの連結した空隙にし、さらにそこから外部へのガス排出口を設けることによって集電板にガスケットの機能を兼ね備えることも可能である。
【００２０】
ＭＥＡ２０５は、図３に示すように、燃料極触媒層３０２、高分子電解質膜３０３及び空気極触媒層３０４がホットプレス等の工程で接合されて構成される。ＭＥＡ２０５は、燃料電池１０１の構成要素のうち、電気化学反応の中心的役割を担う。
燃料極触媒層３０２は、例えば、カーボンペーパーやカーボンクロスなどの多孔質構造からなるシート状炭素多孔体に、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）触媒等を塗布等の方法で付着させて形成する。
高分子電解質膜３０３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として、例えば、ナフィオン（登録商標）１１２、同１１７等を用いたフッ素系イオン交換膜が用いられる。またこの他にも、耐熱性、メタノールクロスオーバーの抑制が良好なものとして、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）膜も利用可能である。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や、或は炭化水素系グラフト膜を用いる。この他にも、メタノールクロスオーバーの抑制が良好なものとして炭化水素系プロトン導電膜の利用も可能である。
空気極触媒層３０４は、例えば、カーボンペーパーなどの多孔質構造からなるシート状炭素多孔体に、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等を塗布等の方法で付着させて形成する。
【００２１】
空気電極集電板２０６は空気極側の集電層である。空気電極集電板２０６の材質は例えば、炭素、ステンレス、チタンの他、金、白金やニッケル等で表面に耐食性導電メッキ処理を施した真鍮や銅等の、金属製の板である。本実施形態では厚さ０．５ｍｍの炭素製板を用いている。
空気電極集電板２０６には、通気用としてスリット状の切り欠き２０７が形成されている。この切り欠き２０７は隣り合う燃料電池セル１０２の燃料タンク２０１との間に隙間を形成する。この隙間は、ＭＥＡ２０５の空気極触媒層３０４に空気中の酸素を供給するために設けられている。
【００２２】
［燃料電池の温度調節］
図４は燃料電池の断面構造と温度調節機能を示す模式図である。
燃料電池１０１は、燃料電池セル１０２を三層以上積層している。図４では、そのうち二層の断面を図示する。
第一セル４０１は、燃料タンク２０１ａ、多孔質炭素基盤２０２ａ、ガスケット２０３ａ、燃料電極集電板２０４ａ、ＭＥＡ２０５ａ、空気電極集電板２０６ａよりなる。ＭＥＡ２０５ａは更に、燃料極触媒層３０２ａ、高分子電解質膜３０３ａ、空気極触媒層３０４ａよりなる。
第二セル４０２は、燃料タンク２０１ｂ、多孔質炭素基盤２０２ｂ、ガスケット２０３ｂ、燃料電極集電板２０４ｂ、ＭＥＡ２０５ｂ、空気電極集電板２０６ｂよりなる。ＭＥＡ２０５ｂは更に、燃料極触媒層３０２ｂ、高分子電解質膜３０３ｂ、空気極触媒層３０４ｂよりなる。
【００２３】
ＭＥＡ２０５ａの表面には、温度センサである熱電対４０３が貼付されている。
同様に、ＭＥＡ２０５ｂの表面には、熱電対４０４が貼付されている。
熱電対４０３及び４０４はそれぞれ、Ａ／Ｄ変換器４０５に接続される。
Ａ／Ｄ変換器４０５は、熱電対４０３及び４０４が発生する起電力をデジタル値の温度データに変換し、制御部４０６に出力する。
制御部４０６はマイコン等の演算処理を行い、入力される温度データに対応する制御信号を出力する。
ドライバ４０７は制御部４０６から出力される制御信号を受けて、ポンプ４０８を制御する駆動電力を与える。
ポンプ４０８は、酸化剤である空気中の酸素をＭＥＡ２０５ａ、２０５ｂ・・・に供給するため、空気管路４０９を通じて空気電極集電板２０６ａ、２０６ｂ・・・に空気を供給する。
熱電対４０３及び４０４、Ａ／Ｄ変換器４０５、制御部４０６、ドライバ４０７、ポンプ４０８及び空気管路４０９は、燃料電池１０１の温度調節機構を構成する。
一方、燃料であるメタノールは燃料管路４１０を通じて燃料タンク２０１ａ、２０１ｂ・・・に供給される。
また、ガスケット２０３ａ、２０３ｂ・・・から生じるガスは、排気管路１０５を通じて圧力調整弁１０７から排気される。
【００２４】
燃料電池１０１は、ＭＥＡ２０５にて発生する電気化学反応によって発熱する。
ポンプ４０８の空気供給量を多くすることにより、ＭＥＡ２０５を冷却することができる。
制御部４０６は、熱電対４０３及び４０４からＡ／Ｄ変換器４０５を通じて得られる温度データに基づいて、ＭＥＡ２０５の表面温度をメタノールの沸点である６４．７℃から水の沸点である１００℃の範囲に収めるべく制御する。特に最適な温度は、メタノールの沸点以上であり、且つ水が容易に蒸発しない温度である７０℃から８０℃の間が好ましい。
【００２５】
なお、ＭＥＡ２０５の冷却方法は、空気電極集電板２０６に供給する空気の量を調節する方法だけに限定されない。燃料電池を運転すると、ＭＥＡ２０５から発生する熱は燃料電池セル１０２全体に伝導し、結果として燃料電池セル１０２全体が熱を帯びるので、燃料電池セル１０２全体を空冷又は水冷する方法でもよい。また、これら方法を組み合わせることも可能である。
【００２６】
［実験結果］
これより、発明者が図１から図４にて説明した本実施形態を実現するに至った、実験とその結果を説明する。
図５は、単体の燃料電池セルに対し、温度と負荷を変えて電流と電圧の特性を測定したグラフである。
グラフの横軸は電流と換算した電流密度であり、縦軸は電圧である。
実験の条件として、燃料電池セルに燃料として供給するメタノールの濃度は１００％であり、空気電極集電板２０６に供給する空気は毎分０．３ｌ（リットル）、空気の相対湿度は９５〜１００％であり、ガスケット２０３から発生する二酸化炭素の圧力は１５ＫＰａである。
燃料電池セルの燃料電極集電板２０４と空気電極集電板２０６にヒーターを埋め込み、ＭＥＡ２０５の表面に熱電対を貼付して温度を計測し、所定の温度を維持させた。
燃料電池セルには負荷として周知のスライド抵抗器を接続し、燃料電池セルの端子間電圧と、電流を測定した。その際、ＭＥＡ２０５の表面温度を３０℃から７５℃迄、１０℃乃至５℃刻みで変化させた上で、計測を行った。
図５のグラフを見て判るように、メタノールの沸点である６５℃迄は電流を多く取り出すことができるが、７０℃を超えると電流が下がる現象が発生する。
【００２７】
図６は、単体の燃料電池セルに対し、温度と負荷を変えて電流と電力密度の特性を測定したグラフである。図５のグラフを基に電力密度に換算したグラフである。６０℃、６５℃、７０℃及び７５℃の範囲で、３Ａ（単位面積当たりの電流密度が０．０８〜０．０９Ａ／ｃｍ２）迄は電力密度が略同じ値を示すことが判る。
【００２８】
図７は、単体の燃料電池セルに対し、温度と負荷を変えて電流とメタノールクロスオーバーの特性を測定したグラフである。図５のグラフを作成するための実験の際、空気電極集電板２０６の排気を採取し、排気中のメタノール含有量を計測した。
６５℃迄は温度の上昇に連れてメタノール含有量が多くなるが、７０℃になると急激にメタノール含有量が減少する。そして、メタノール含有量は電流を多く取り出せば取り出すほど減少する。
【００２９】
図８は、単体の燃料電池セルに対し、温度と負荷を変えて電流と発電効率の特性を測定したグラフである。図６のグラフと図７のグラフに基づいて、電力効率とメタノールクロスオーバーとの比較で算出した。
７０℃及び７５℃の範囲で、３Ａ（単位面積当たりの電流密度が０．０８〜０．０９Ａ／ｃｍ２）の付近で高い発電効率を示すことが判る。
【００３０】
図９（ａ）及び（ｂ）は、単体の燃料電池セルにおける、温度と発電効率及びメタノールクロスオーバーの関係を示すグラフである。図９（ａ）は、図８のグラフに基づいて作成した。図９（ｂ）は、図７のグラフに基づいて作成した。両方のグラフ共に、最も高い発電効率を示す、３Ａ（単位面積当たりの電流密度が０．０８〜０．０９Ａ／ｃｍ２）の付近の値で作成した。
最も発電効率のよい電流密度の条件で燃料電池セルの特性を見ると、ＭＥＡ２０５の表面温度がメタノールの沸点である６４．７℃を超え、７０℃に至る辺りから、発電効率が急激に３０％迄上昇することと、メタノールクロスオーバーが０．０１ｇ／ｃｍ２ｓ迄下降することが判る。
【００３１】
この、メタノールの沸点以上で発電効率が急激に改善される現象は、現時点では推測の域を出ないが、メタノールの飽和蒸気圧に対するメタノール蒸気圧の比が沸点を超えることで低下し、高分子電解質膜３０３のメタノール吸収率が低下することで、高分子電解質膜３０３で反応しきれずに透過してしまうメタノールが減少することが一因ではないかと推測される。
【００３２】
以上の実験結果から、直接メタノール型燃料電池に代表される直接型燃料電池は、ＭＥＡ２０５の表面温度を燃料の沸点以上、且つＭＥＡ２０５のイオン交換機能を達成するための溶媒の沸点以下で運転することが、発電効率の観点で好ましいものと考える。多くの場合、溶媒は水であるので、溶媒が水の場合、温度は１００℃以下となる。ＭＥＡ２０５が乾燥してしまうと、高分子電解質膜３０３のイオン導電機能が発揮されなくなり、発電できなくなってしまうからである。
【００３３】
直接型燃料電池は、多くの場合燃料電池セルを複数重ねて、スタックとして運用する。すると、各々の燃料電池セルから発生する熱が、スタック全体を温める。実験では単体の燃料電池セルで実験を行ったため、ＭＥＡ２０５の発熱量が十分でなく、ヒーターを用いる必要があったが、スタック化した実運用段階の燃料電池では、逆に冷却させる必要が生じる。冷却させない場合、ＭＥＡ２０５の耐熱温度である１２５℃を超える危険性がある。
これまで、直接メタノール型燃料電池におけるＭＥＡ２０５の表面温度は、メタノールの沸点である６４．７℃以下が好ましいと考えられていたが、今般の実験結果より、冷却温度はＭＥＡ２０５が乾燥しない限り、ＭＥＡ２０５の表面温度がメタノールの沸点以上であればより好ましいことが判明した。
【００３４】
なお、燃料の沸点以上且つ溶媒の沸点以下という条件は、燃料及び溶媒の種類に依存する。
例えば、燃料がジメチルエーテルの場合、ジメチルエーテルの沸点は−２３．６℃であるから、能動的な温度調節を行わずとも上記条件に合致してしまう。
また、燃料がヒドラジンの場合、ヒドラジンの沸点は１１４℃であるから、溶媒が水のままでは上記条件を満たさない。この場合、水以外の、水素イオンを透過する溶媒で高分子電解質膜３０３を湿潤させる必要がある。これはギ酸（沸点１００．７５℃）、イソブチルアルコール（沸点１０８℃）や、水の沸点に近い１−プロパノール（９７．１５℃）でも同様である。
メタノール（沸点６４．７℃）、エタノール（沸点７８．４℃）、イソプロパノール（沸点８２．４℃）、アセトン（沸点５６．５℃）等、常温（日本工業規格においては２０℃±１５℃（５〜３５℃））で液体或は固体の燃料であることが、本実施形態の直接型燃料電池に利用可能な燃料の、一つの条件である。その上で、ＭＥＡ２０５の表面温度が燃料の沸点以上であることが、本実施形態の直接型燃料電池の実施条件となる。
【００３５】
また、高分子電解質膜３０３に水素イオンを透過させる機能を実現するために、ＭＥＡ２０５の表面温度が高分子電解質膜３０３を湿潤させる溶媒の沸点以下であることも、本実施形態の直接型燃料電池の実施条件となる。
仮に、高分子電解質膜３０３が湿潤させずとも水素イオンの透過機能を充足できるのであれば、溶媒の沸点以下という条件は不要になる。つまり、高分子電解質膜３０３の機能改善によっては、溶媒の沸点以下という条件が外れる可能性もある。
【００３６】
本実施形態で開示した燃料電池は、ＭＥＡ２０５の表面温度をメタノールの沸点以上且つ水の沸点以下に維持することで、直接メタノール型燃料電池の発電効率を高めると共に、メタノールクロスオーバーを効果的に低減できる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態例について説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。
【符号の説明】
【００３８】
１０１…燃料電池、１０２…燃料電池セル、１０３…燃料供給口、１０４…排気口、１０５…排気管路、１０６…結合体、１０７…圧力調整弁、２０１…燃料タンク、２０１ａ…燃料タンク、２０１ｂ…燃料タンク、２０２…多孔質炭素基板、２０２ａ…多孔質炭素基盤、２０２ｂ…多孔質炭素基盤、２０３…ガスケット、２０３ａ…ガスケット、２０３ｂ…ガスケット、２０４…燃料電極集電板、２０４ａ…燃料電極集電板、２０４ｂ…燃料電極集電板、２０５…ＭＥＡ、２０５ａ…ＭＥＡ、２０５ｂ…ＭＥＡ、２０６…空気電極集電板、２０６ａ…空気電極集電板、２０６ｂ…空気電極集電板、３０１…空隙層、３０２…燃料極触媒層、３０２ａ…燃料極触媒層、３０２ｂ…燃料極触媒層、３０３…高分子電解質膜、３０３ａ…高分子電解質膜、３０３ｂ…高分子電解質膜、３０４…空気極触媒層、３０４ａ…空気極触媒層、３０４ｂ…空気極触媒層、４０１…第一セル、４０２…第二セル、４０３…熱電対、４０４…熱電対、４０５…Ａ／Ｄ変換器、４０６…制御部、４０７…ドライバ、４０８…ポンプ、４０９…空気管路、４１０…燃料管路
【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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