(57)【要約】【課題】燃料電池の複雑化や大型化等を招くことなく、燃料の供給状態を制御して電池出力の制御性を向上させる。【解決手段】燃料電池１は、膜電極接合体１８を備える起電部２と、液体燃料を収容する燃料収容部３と、起電部２と燃料収容部３との間に配置された燃料制御部４とを具備する。燃料制御部４は、貫通形状のニードル部２６を有する燃料拡散板２７と、ニードル部２６に対応するスリット部２８を有する燃料制御膜２９と、燃料拡散板２７と燃料制御膜２９の少なくとも一方を移動させる移動機構３０とを備える。ニードル部２６をスリット部２８に挿入したときに燃料を供給し、ニードル部２６がスリット部２７から離脱しているときに燃料の供給を遮断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料極と、空気極と、前記燃料極と前記空気極とに挟持された電解質膜とを有する膜電極接合体を備える起電部と、
前記膜電極接合体の前記燃料極側に配置されていると共に、前記燃料極に向けて開口され、かつ液体燃料を収容する燃料収容部と、
前記起電部と前記燃料収容部との間に配置され、貫通形状のニードル部を有する燃料拡散板と、前記ニードル部に対応するスリット部を有する燃料制御膜と、前記ニードル部の前記スリット部に対する挿入状態を変化させるように、前記燃料拡散板と前記燃料制御膜の少なくとも一方を移動させる移動機構とを備える燃料制御部とを具備し、
前記燃料制御部は、前記ニードル部を前記スリット部に挿入したときに前記燃料極に燃料を供給し、前記ニードル部が前記スリット部から離脱しているときに前記燃料の供給を遮断することを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池において、
前記燃料制御部は、前記ニードル部の前記スリット部への挿入量に基づいて前記燃料極への前記燃料の供給量を制御することを特徴とする燃料電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の燃料電池において、
前記ニードル部は先端に向けて傾斜させた十字形状部と、前記十字形状部に沿って設けられた貫通孔とを有していることを特徴とする燃料電池。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の燃料電池において、
前記スリット部は前記燃料収容部内の圧力が上昇した際に前記燃料収容部と前記起電部との間をシールする方向に作用する逆止機能を有し、かつ前記燃料収容部は前記圧力が一定値以上に上昇した際に前記燃料収容部の内圧を開放するリリースバルブを備えることを特徴とする燃料電池。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の燃料電池において、
前記スリット部は前記燃料制御膜から前記燃料収容部に向けて突出させた突起部と、前記突起部に設けられたスリットとを有することを特徴とする燃料電池。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載の燃料電池において、
さらに、前記起電部と前記燃料制御部との間に配置され、前記燃料収容部から気化させた前記液体燃料の気化成分のみを通過させる気液分離層を具備することを特徴とする燃料電池。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載の燃料電池において、
前記液体燃料はメタノール燃料であることを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体燃料を用いた燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンや携帯電話等の各種携帯用電子機器を長時間充電なしで使用可能とするために、これら携帯用電子機器の電源や充電器に燃料電池を用いることが試みられている。燃料電池は燃料と空気を供給するだけで発電することができ、燃料を補給すれば連続して長時間発電することができるという特徴を有している。このため、燃料電池を小型化できれば、携帯用電子機器の電源や充電器として極めて有利なシステムといえる。
【０００３】
直接メタノール型燃料電池（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｔｈａｎｏｌ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ：ＤＭＦＣ）は小型化が可能であり、さらに燃料の取り扱いも容易であるため、携帯機器用の電源や充電器として有望視されている。ＤＭＦＣにおける液体燃料の供給方式としては、気体供給型や液体供給型等のアクティブ方式、燃料収容部内の液体燃料を電池内部で気化させて燃料極に供給する内部気化型等のパッシブ方式が知られている。これらのうち、内部気化型等のパッシブ方式はＤＭＦＣの小型化に対して特に有利である。
【０００４】
パッシブ型ＤＭＦＣにおいては、例えば燃料極、電解質膜および空気極を有する膜電極接合体を備える起電部を燃料収容部上に配置した構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。燃料収容部から気化した燃料を燃料極に直接供給する場合、燃料電池の出力の制御性を高めることが重要となるが、現状のパッシブ型ＤＭＦＣでは必ずしも十分な出力制御性は得られていない。一方、ＤＭＦＣの起電部と燃料収容部とを流路を介して接続し、この流路にポンプ等を介在させることも検討されている（特許文献２参照）。しかし、ポンプを用いた場合には装置の複雑化や大型化等を招くおそれがある。
【特許文献１】国際公開第２００５／１１２１７２号パンフレット
【特許文献２】特開２００６−０８５９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、装置の複雑化や大型化等を招くことなく、燃料の供給状態を制御して電池出力の制御性を向上させた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】
【０００６】
本発明の態様に係る燃料電池は、燃料極と、空気極と、前記燃料極と前記空気極とに挟持された電解質膜とを有する膜電極接合体を備える起電部と、前記膜電極接合体の前記燃料極側に配置されていると共に、前記燃料極に向けて開口され、かつ液体燃料を収容する燃料収容部と、前記起電部と前記燃料収容部との間に配置され、貫通形状のニードル部を有する燃料拡散板と、前記ニードル部に対応するスリット部を有する燃料制御膜と、前記スリット部に対する前記ニードル部の挿入状態を変化させるように、前記燃料拡散板と前記燃料制御膜の少なくとも一方を移動させる移動機構とを備える燃料制御部とを具備し、前記燃料制御部は、前記ニードル部を前記スリット部に挿入したときに前記燃料極に前記燃料を供給し、前記ニードル部が前記スリット部から離脱しているときに前記燃料の供給を遮断することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の態様に係る燃料電池においては、燃料制御部を構成する燃料拡散板のニードル部を、燃料制御膜のスリット部に挿入した状態に基づいて、燃料収容部から燃料極への燃料の供給を制御している。従って、装置の複雑化や大型化等を招くことなく、燃料供給状態に基づいて電池出力を制御することが可能な燃料電池を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の燃料電池をパッシブ型（内部気化型）の燃料電池（ＤＭＦＣ等）に適用した実施形態の構成を示す断面図である。図１に示すパッシブ型燃料電池１は、起電部２と燃料収容部３とこれらの間に介在された燃料制御部４とを具備している。さらに、起電部２と燃料制御部４との間には気液分離層５が配置されている。
【０００９】
起電部２は、アノード触媒層１１とアノードガス拡散層１２とを有するアノード（燃料極）１３と、カソード触媒層１４とカソードガス拡散層１５とを有するカソード（空気極／酸化剤極）１６と、アノード触媒層１１とカソード触媒層１４とで挟持されたプロトン（水素イオン）伝導性の電解質膜１７とから構成される膜電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＭＥＡ）１８を有している。
【００１０】
アノード触媒層１１やカソード触媒層１４に含有される触媒としては、例えばＰｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｄ等の白金族元素の単体、白金族元素を含有する合金等が挙げられる。アノード触媒層１１にはメタノールや一酸化炭素等に対して強い耐性を有するＰｔ−ＲｕやＰｔ−Ｍｏ等を用いることが好ましい。カソード触媒層１４にはＰｔやＰｔ−Ｎｉ等を用いることが好ましい。ただし、触媒はこれらに限定されるものではなく、触媒活性を有する各種の物質を使用することができる。触媒は炭素材料のような導電性担持体を使用した担持触媒、あるいは無担持触媒のいずれであってもよい。
【００１１】
電解質膜１７を構成するプロトン伝導性材料としては、例えばスルホン酸基を有するパーフルオロスルホン酸重合体のようなフッ素系樹脂（ナフィオン（商品名、デュポン社製）やフレミオン（商品名、旭硝子社製）等）、スルホン酸基を有する炭化水素系樹脂等の有機系材料、あるいはタングステン酸やリンタングステン酸等の無機系材料が挙げられる。ただし、プロトン伝導性の電解質膜１７はこれらに限られるものではない。
【００１２】
アノード触媒層１１に積層されるアノードガス拡散層１２は、アノード触媒層１１に燃料を均一に供給する役割を果たすと同時に、アノード触媒層１１の集電機能を有している。カソード触媒層１４に積層されるカソードガス拡散層１５は、カソード触媒層１４に酸化剤を均一に供給する役割を果たすと同時に、カソード触媒層１４の集電機能を有している。アノードガス拡散層１２やカソードガス拡散層１５は、例えばカーボンペーパーのような導電性を有する多孔質基材で構成されている。
【００１３】
上述したようなＭＥＡ１８をアノード導電層（集電体）１９とカソード導電層（集電体）２０とで挟み込むことによって、起電部２が構成されている。アノード導電層１９やカソード導電層２０は、例えばＡｕのような導電性金属材料からなるメッシュや多孔質膜等で構成されている。導電層（集電体）１９、２０は燃料や酸化剤（空気）等を流通させる貫通孔を有している。電解質膜１７とアノード導電層１９との間、および電解質膜１７とカソード導電層２０との間には、ゴム製のＯリング２１が介在されており、これによって膜電極接合体（ＭＥＡ）１８からの燃料漏れや酸化剤漏れを防止している。
【００１４】
起電部２のカソード導電層２０上には保湿層２２が積層されており、さらにその上には表面層２３が積層されている。表面層２３は酸化剤である空気の取入れ量を調整する機能を有する。空気の取入れ量は表面層２３に形成された空気導入口２４の個数やサイズ等で調整される。保湿層２２はカソード触媒層１４で生成された水の一部が含浸され、水の蒸散を抑制する共に、カソードガス拡散層１５に酸化剤を均一に導入することで、カソード触媒層１４への酸化剤の均一拡散を促進するものである。保湿層２２は多孔質材料で構成され、具体的にはポリエチレンやポリプロピレン等の多孔質体が用いられる。
【００１５】
燃料収容部３には、起電部２に対応した液体燃料が収容されている。液体燃料としては、各種濃度のメタノール水溶液や純メタノール等のメタノール燃料が挙げられる。液体燃料は必ずしもメタノール燃料に限られるものではない。液体燃料は、例えばエタノール水溶液や純エタノール等のエタノール燃料、プロパノール水溶液や純プロパノール等のプロパノール燃料、グリコール水溶液や純グリコール等のグリコール燃料、ジメチルエーテル、ギ酸、その他の液体燃料であってもよい。
【００１６】
燃料収容部３はＭＥＡ１８のアノード１３側に配置されている。燃料収容部３はアノード１３側が開口されており、この開口部と起電部２との間に燃料制御部４と気液分離層５とが順に設置されている。燃料制御部４に関しては後に詳述する。気液分離層５は、液体燃料（メタノール燃料等）の気化成分のみを透過し、液体成分は透過させない気体選択透過膜である。気液分離層５の構成材料としては、例えばポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂が挙げられる。
【００１７】
そして、燃料収容部３上に燃料制御部４、気液分離層５、起電部２、保湿層２２、表面層２３を順に積層し、さらにその上から例えばステンレス製のカバー２５を被せて全体を保持することによって、この実施形態の燃料電池１が構成されている。カバー２５には表面層２３に形成された空気導入口２４と対応する部分に開口が設けられており、これにより酸化剤の取り入れ、並びにカソード触媒層１４への拡散を可能としている。
【００１８】
上述した構成を有する燃料電池１においては、燃料収容部３内のメタノール燃料等の液体燃料が気化し、この気化成分（燃料）が燃料制御部４および気液分離層５を通過して起電部２に供給される。起電部２内において、メタノール燃料等の気化成分はアノードガス拡散層１２で拡散されてアノード触媒層１１に供給される。アノード触媒層１１に供給された気化成分は、下記の式（１）に示すメタノールの内部改質反応を生じさせる。
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ  →  ＣＯ2＋６Ｈ+＋６ｅ-  …（１）
【００１９】
内部改質反応で生成されたプロトン（Ｈ+）は電解質膜１７を伝導し、カソード触媒層１４に到達する。表面層２３の空気導入口２４から取り入れられた空気（酸化剤）は、保湿層２２、カソード導電層２０、カソードガス拡散層１５を拡散して、カソード触媒層１４に供給される。カソード触媒層１４に供給された空気は、次の式（２）に示す反応を生じさせる。この反応によって、水の生成を伴う発電反応が生じる。
（３／２）Ｏ2＋６Ｈ+＋６ｅ-  →  ３Ｈ2Ｏ  …（２）
【００２０】
上述したように、発電反応は燃料をＭＥＡ１８のアノード（燃料極）１３に供給することにより生起する。この実施形態の燃料電池１において、燃料収容部３から燃料極１３への燃料の供給は燃料制御部４で制御される。燃料制御部４は、貫通形状の複数のニードル部２６を有する燃料拡散板２７と、複数のニードル部２６にそれぞれ対応する複数のスリット部２８を有する燃料制御膜２９と、ニードル部２６のスリット部２８に対する挿入状態（挿入または非挿入状態）を変化させるように、燃料拡散板２７と燃料制御膜２９の少なくとも一方を移動させる移動機構３０とを備えている。
【００２１】
燃料制御部４は、ニードル部２６がスリット部２８から離脱しているときに燃料極１３への燃料の供給を遮断（図１）し、ニードル部２６をスリット部２８に挿入したときに燃料極１３に燃料を供給（図２）するものである。ニードル部２６は、初期状態においてはスリット部２８から離脱しており、燃料の供給は遮断されている。燃料の供給時には、例えば燃料拡散板２７を燃料制御膜２９側に向けて移動させ、これによりニードル部２６をスリット部２８に挿入する。ニードル部２６がスリット部２８に挿入されるとスリット部２８が開放され、ニードル部２６を介して燃料極１３に燃料が供給される。
【００２２】
燃料拡散板２７と燃料制御膜２９の少なくとも一方を移動させる移動機構３０は、圧電素子、ピエゾ素子、形状記憶合金、バイメタル等をアクチュエータとして用いることにより構成される。この実施形態では、燃料拡散板２７を燃料制御膜２９側に向けて移動させる圧電素子を移動機構３０として用いている。圧電素子は燃料拡散板２７の外周部に沿って全周フレーム状に設けられている。言い換えると、燃料拡散板２７はフレーム状の圧電素子の変位方向（下方）に固着されている。圧電素子に通電することで、燃料拡散板２７は燃料制御膜２９に向けて移動する。また、移動機構３０として形状記憶合金等を用いることによって、温度制御のみで燃料拡散板２７を移動させることができる。
【００２３】
ニードル部２６は燃料拡散板２７から燃料制御膜２９に向けて突出されている。ニードル部２６は例えば図３に示すように、突出先端に向けて縮径するように傾斜させた十字形状部２６ａと、この十字形状部２６ａに沿って設けられた貫通孔２６ｂとを有している。燃料拡散板２７の構成材料としては、耐食性に優れた金属材料や樹脂材料等を適用することができる。構成材料は特に限定されるものではないが、燃料拡散板２７やニードル部２６の耐メタノール性等を考慮して以下に示す材料を適用することが好ましい。
【００２４】
樹脂材料としては、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等のオレフィン系樹脂や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系樹脂が例示される。金属系材料としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス材料、チタンやチタン合金等が例示される。これら金属材料には表面処理として不動態化処理等を適用することが好ましい。
【００２５】
燃料収容部３から気化した燃料は、開放されたスリット部２８とニードル部２６の貫通孔２６ｂを介して燃料極１３に供給される。従って、ニードル部２６は燃料極１３全体に燃料を供給することが可能なように複数設けられている。さらに、ニードル部２６は燃料極１３の面内における燃料供給量を均一化する上で、燃料拡散板２７に均等に設けることが好ましい。具体的には、燃料拡散板２７に対して１〜１０個／ｃｍ2の範囲で、ニードル部２６を均等に設けることが好ましい。
【００２６】
燃料制御膜２９に設けられたスリット部２８は、燃料の供給と遮断を制御するものであり、ニードル部２６の非挿入時に燃料の供給を遮断するシール機能を有している。すなわち、スリット部２８はニードル部２６が挿入された時のみに開放され、ニードル部２６の非挿入時には密着して閉状態（燃料の遮断状態）が維持されるようなシール機能を有している。このようなシール機能を付与するために、スリット部２８は例えば図４に示すように、燃料制御膜２９から燃料収容部３に向けて突出させた突出部２８ａと、この突出部２８ａを突出方向に分割するスリット２８ｂとを有している。スリット２８ｂの形状としては、図４および図５に示す十字状や図６に示す一字状等を適用することができる。
【００２７】
燃料制御膜２９はスリット部２８によるシール機能を高めるように、熱可塑性エラストマーやゴム等の弾性を有する部材で形成することが好ましい。熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、ポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリアミド系エラストマー（ＰＥＢＡＸ）、シリコーン系エラストマー、フッ素系エラストマー等が例示される。ゴム材料としては、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、フロロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）等が挙げられる。これらの中でも、燃料制御膜２９やスリット部２８の耐メタノール性等を考慮して、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等を適用することが好ましい。
【００２８】
さらに、燃料制御膜２９から燃料収容部３に向けて突出させた突出部２８ａにスリット２８ｂを形成して構成したスリット部２８は、その形状に基づいて燃料収容部３内の圧力が上昇した際に、燃料収容部３と起電部２との間をシールする方向に作用する逆止機能を有している。燃料収容部３の内圧が上昇した場合、圧力は突出部２８ａの外周部からスリット２８ｂを閉じるように作用するため、燃料収容部３の内圧が保持される。これによって、起電部２側への不要な燃料の噴出やそれに伴う不具合の発生等が抑制される。
【００２９】
一方、起電部２側の内圧が上昇した場合には、圧力がスリット２８ｂを開くように作用するため、起電部２側の圧力を燃料収容部３側に逃がすことができる。これによって、燃料電池１からの燃料の漏洩等を防止することができる。燃料収容部３による内圧上昇、また起電部２の圧力上昇に伴う燃料収容部３の内圧上昇が生じた場合、燃料の漏洩等が生じるおそれがある。このため、燃料収容部３は圧力が一定値以上に上昇した際に内圧を開放するリリースバルブ（内圧調整弁／図示せず）を備えている。これによって、燃料電池１の動作異常や燃料の漏洩等が防止される。リリースバルブは燃料収容部３自体、あるいは燃料収容部３に液体燃料を供給する燃料供給口（カップラ）等に設けることができる。
【００３０】
次に、図７ないし図９を参照して、燃料の供給・遮断動作について述べる。図７はニードル部２６がスリット部２８から離脱した状態を示しており、スリット部２８のシール機能に基づいて燃料収容部３から燃料極１３への燃料供給は遮断されている。この状態から図８に示すように燃料拡散板２７を燃料制御膜２９側に向けて移動させると、ニードル部２６がスリット部２８に挿入される。スリット部２８はニードル部２６の挿入に基づいて開放され、燃料収容部３から燃料極１３に燃料が供給される。図９は図８よりニードル部２６のスリット部２８への挿入深さを深くした状態を示している。
【００３１】
ニードル部２６には先端に向けて縮径する傾斜が設けられているため、スリット部２８への挿入深さに基づいてスリット部２８の開放状態が変化する。すなわち、スリット部２８にニードル部２６を深く挿入するほど、スリット部２８がより大きく開放される。さらに、ニードル部２６は傾斜に応じた貫通形状を有しているため、スリット部２８にニードル部２６を深く挿入するほど、ニードル部２６とスリット部２８との結合部による燃料供給経路（供給面積）が増大する。このことはスリット部２８に対するニードル部２６の挿入量に基づいて燃料供給量を制御することが可能であることを意味する。
【００３２】
図８に示すように、スリット部２８に対するニードル部２６の挿入量（挿入深さ）が僅かである場合には、燃料収容部３から燃料極１３への燃料供給量も僅かとなる。これに対して、図９に示すようにニードル部２６をスリット部２８により深く挿入した場合には、ニードル部２６とスリット部２８との結合部による燃料供給経路（供給面積）が増大するため、燃料極１３により多くの燃料を供給すること可能となる。このように、燃料制御部４においては、ニードル部２６の傾斜角度や貫通孔形状（貫通孔の大きさ）、スリット部２８に対するニードル部２６の挿入量等に基づいて燃料の供給量が制御される。
【００３３】
この実施形態の燃料電池１においては、ニードル部２６を有する燃料拡散板２７とスリット部２８を有する燃料制御膜２９と移動機構３０とで燃料制御部４を構成している。そして、ニードル部２６のスリット部２８に対する挿入状況（挿入または非挿入状態、およびスリット部２８に対するニードル部２６の挿入量等）に応じて、燃料収容部３から燃料極１３への燃料の供給・遮断状態、さらには燃料極１３への燃料の供給量を制御することができる。従って、ポンプ等を用いた場合に比べて、装置の複雑化や大型化等を招くことなく、燃料供給量およびそれに基づく電池出力を制御することが可能となる。
【００３４】
上述した実施形態では十字形状部２６ａに沿って貫通孔２６ｂを設けたニードル部２６を使用したが、ニードル部２６の形状はこれに限られるものではない。例えば、図１０に示すように、傾斜形状の突出部３１ａの中心に貫通孔３１ｂを設けたニードル部３１を適用することも可能である。図３に示したニードル部２６のように、スリット部２８に対する挿入深さに基づいて燃料供給量を制御することはできないものの、ニードル部３１の非挿入状態とニードル部３のスリット部２８への挿入状態（図１１）とに基づいて燃料の供給と遮断を制御することができる。このようなニードル部３１を適用した燃料制御部４も電池出力のオン・オフ制御に対して有効である。
【００３５】
なお、本発明は液体燃料を使用した各種の燃料電池に適用することができる。燃料電池の具体的な構成や燃料の供給形態等も特に限定されるものではなく、ＭＥＡに供給される燃料の全てが液体燃料の蒸気、全てが液体燃料、または一部が液体状態で供給される液体燃料の蒸気等、種々形態に本発明を適用することができる。実施段階では本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。さらに、上記実施形態に示される複数の構成要素を適宜に組合せたり、また実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除する等、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態による燃料電池を示す断面図であって、燃料供給を停止した状態を示す図である。
【図２】図１に示す燃料電池の燃料供給状態を示す図である。
【図３】図１に示す燃料電池のニードル部を拡大して示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】図１に示す燃料電池のスリット部を拡大して示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図５】図１に示す燃料電池の燃料制御膜の構成を示す斜視図である。
【図６】燃料制御膜の他の構成を示す斜視図である。
【図７】図１に示す燃料電池における燃料制御部の動作を示す断面図であって、ニードル部がスリット部に挿入されていない状態を示す図である。
【図８】図１に示す燃料電池における燃料制御部の動作を示す断面図であって、ニードル部をスリット部に挿入した状態を示す図である。
【図９】図１に示す燃料電池における燃料制御部の動作を示す断面図であって、図８に示す状態からニードル部をさらにスリット部に挿入した状態を示す図である。
【図１０】図１に示す燃料電池のニードル部の他の例を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は下面図である。
【図１１】図１０に示すニードル部をスリット部に挿入した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…燃料電池、２…起電部、３…燃料収容部、４…燃料制御部、５…気液分離層、１１…アノード触媒層、１２…アノードガス拡散層、１３…アノード（燃料極）、１４…カソード触媒層、１５…カソードガス拡散層、１６…カソード（空気極）、１７…電解質膜、１８…ＭＥＡ、１９…アノード導電層、２０…カソード導電層、２６，３１…ニードル部、２６ａ…十字形状部、２６ｂ…貫通孔、２７…燃料拡散板、２８…スリット部、２８ａ…突起部、２８ｂ…スリット、２９…燃料制御膜、３０…移動機構。
【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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【図１１】
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