生物燃料电池制造技术

生物燃料电池(1)具备：正极(23)、负极(11)、以及对这些正极以及负极进行电连接的外部电路(30)；正极区域(7)，配置了所述正极；负极区域(5)，配置了所述负极；以及质子透过膜(9)，配置于所述正极区域与所述负极区域之间，生物触媒与所述破碎物一起被收容在所述负极区域。所述负极区域通过网格(13)被分离为电极区域(15)和破碎物区域(17)，在所述电极区域内收容所述负极，在破碎物区域内收容所述破碎物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】生物燃料电池(1)具备：正极(23)、负极(11)、以及对这些正极以及负极进行电连接的外部电路(30)；正极区域(7)，配置了所述正极；负极区域(5)，配置了所述负极；以及质子透过膜(9)，配置于所述正极区域与所述负极区域之间，生物触媒与所述破碎物一起被收容在所述负极区域。所述负极区域通过网格(13)被分离为电极区域(15)和破碎物区域(17)，在所述电极区域内收容所述负极，在破碎物区域内收容所述破碎物。【专利说明】生物燃料电池
本专利技术涉及生物燃料电池。
技术介绍
根据近来的防止全球变暖这样的环境对策的观点，不产生碳酸气体的燃料电池得到了瞩目。作为该燃料电池，代表性的例子被称为所谓氢燃料电池。但是，氢燃料电池存在必须将氢气、天然气等可燃性气体用作燃料(质子源)这样的缺点。另一方面，在燃料电池中，有将生物量(b1mass)作为质子源的生物燃料电池。生物燃料电池具有不利用可燃性气体这样的优点。另外，生物燃料电池虽然伴随碳酸气体的产生，但由于使用来自植物的生物量，不伴随碳酸气体的实质的增大。进而，生物燃料电池根据有机物资源的再利用这样的观点，当前得到瞩目，提出了各种生物燃料电池。 作为其一个例子，可以举出专利文献I。 在专利文献I的生物燃料电池中，具备负极的负极室(燃料极室)、和具备正极的正极室(氧极室)通过质子透过膜(隔膜)被隔开。在负极室中，与对生物量进行代谢分解的酶等生物触媒一起，存在电子介质(mediator)。另一方面,在正极室中,填充了包含例如多价金属离子(例如Fe3+)的电解液，被吹入氧。 在这样的生物燃料电池中，在负极室中，由于利用生物触媒的生物量分解，产生电子。该电子通过电子介质被传递到负极。到达负极的电子在外部电路中发挥了作用之后，到达正极。到达正极的电子使正极室中的高价数的多价金属离子还原，生成低价数的多价金属离子(Fe3+ —Fe2+)。另外，在负极室中，由于利用生物触媒的生物量分解，产生质子。该质子透过质子透过膜被导入到正极室，在正极中与低价数的金属离子一起通过氧而被氧化。由此，与生成水的同时，低价数的金属离子返回到原来的价数高的金属离子。这些一连串的反应通过例如下述式表示: < 负极室 >C6H1206+6H20 — 6C02+24H++24J < 正极室 >e>Fe3+ — Fe2+ 4H++4Fe2++02 — 2H20+4Fe3+ 通过连续地进行这样的电极反应，产生电流而进行发电。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2007-287542号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 作为这样的生物燃料电池的燃料,能够使用包含纸衆以及SAP (Super AbsorbentPolymer，超吸收性高分子)的已使用的纸尿片。在该情况下，以易于通过生物触媒分解的方式，在细致地破碎了的破碎物的状态下使用已使用的纸尿片。但是，在该破碎物中，不仅是纸浆以及SAP，而且还包含如塑料膜那样不会通过生物触媒分解的成分。因此，如果塑料膜等附着到负极的表面，则难以向负极传递电子，有发电效率降低的危险。即使在分解不充分的纸浆以及SAP附着到负极的情况下，也产生同样的问题。 因此，本专利技术的目的在于提供一种在将已使用的纸尿片用作燃料的情况下，能够防止发电效率的生物燃料电池。 解决技术问题的技术方案 为了解决上述课题，根据本专利技术，提供一种生物燃料电池，对已使用的纸尿片的破碎物进行再利用来发电，具备: 正极、负极、以及对这些正极及负极进行电连接的外部电路； 正极区域，配置了所述正极； 负极区域，配置了所述负极；以及 质子透过膜，配置于所述正极区域与所述负极区域之间， 生物触媒与所述破碎物一起被收容在所述负极区域， 其特征在于， 所述负极区域通过网格被分离为电极区域和破碎物区域， 在所述电极区域内收容所述负极，在破碎物区域内收容所述破碎物。 进而，优选为所述质子透过膜由包括阳离子交换膜、和仅在所述阳离子交换膜的负极区域侧面形成的阴离子交换层的复合阳离子交换膜构成。其原因为，在负极区域生成的质子能够选择性地向正极移动。 进而，优选为在所述负极区域收容电子介质。其原因为，电子介质将在负极区域中生成的电子向负极搬运。 进而，优选为所述负极由编织为缎带(? — > )状的碳纤维形成。其原因为，通过以缎带状形成负极，能够使负极的表面积进一步增大，通过由碳形成负极，电子传递效率提闻。 进而，优选为所述网格的格数是30?200网格。其原因为，不会妨碍电子到达负极，能够抑制塑料膜等附着到负极的表面。 进而,优选为所述破碎物是5X 5mm?1X 1mm的四边形形状。其原因为，如果破碎物的尺寸比其大，则为了分解花费时间，如果破碎物的尺寸比其小，则为了破碎需要更大的力。 进而，优选为还具备对所述破碎物区域供给所述破碎物的破碎物供给器。其原因为，能够补给伴随发电而消耗的破碎物，能够连续地发电。 进而，优选为所述破碎器由从所述外部电路供给的电力被驱动。其原因为，无需来自外部的电力，或者能够降低来自外部的电力。 进而，优选为还具备将生物触媒供给到所述负极区域的触媒供给器。其原因为，能够将生物触媒补给到负极区域，能够连续地发电。 进而，优选为还具备将电子介质供给到所述负极区域的电子介质供给器。其原因为，能够将电子介质补给到负极区域，能够连续地发电。 进而，优选为所述破碎物区域形成于所述负极区域的中央部，所述电极区域形成于负极区域的周边部。其原因为，因为破碎物区域在其全周与电极区域相接，所以发电效率提闻。 进而，优选为所述电极区域形成于所述负极区域的中央部，所述破碎物区域形成于负极区域的周边部。其原因为，因为电极区域在其全周与破碎物区域相接，所以发电效率提闻。 进而，优选为在所述破碎物区域内还具备搅拌器。其原因为，通过搅拌负极室内的生物触媒和破碎物，能够促进破碎物的分解。 进而，优选为所述正极是钼电极、铜电极、铁电极、金电极或者钛电极。其原因为，发电效率提高。 进而，优选为所述正极区域是大气。其原因为，无需向正极区域供给氧的装置。 专利技术效果 通过本专利技术，在将已使用的纸尿片用作燃料的情况下，能够防止发电效率降低。 以下，根据附图和本专利技术的优选的实施方式的记载，能够更充分地理解本专利技术。 【专利附图】【附图说明】 图1是第一实施方式的生物燃料电池的概略图。 图2是负极的部分立体图。 图3是第二实施方式的生物燃料电池的概略图。 图4是第三实施方式的生物燃料电池的概略图。 符号说明 1:生物燃料电池；3:负极室；5:负极区域；7:正极区域；9:质子交换膜；11:负极；13:网格；15:电极区域；17:破碎物区域；19:驯养污泥(生物触媒)；21:破碎物；23:正极；30:外部电路 【具体实施方式】 参照上述附图，更详细地记载本专利技术。另外，要留意的是，在附图中，为了易于理解本专利技术，并且简化附图的记载，有时与实际的构成要素的大小、比例尺、形状描绘得不同。 (第一实施方式) 由此，参照图1，对第一实施方式的生物燃料电池I进行说明。在该生物燃料电池I中，作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物燃料电池，对已使用的纸尿片的破碎物进行再利用来发电，具备：正极、负极、以及对这些正极及负极进行电连接的外部电路；正极区域，配置了所述正极；负极区域，配置了所述负极；以及质子透过膜，配置于所述正极区域与所述负极区域之间，生物触媒与所述破碎物一起被收容在所述负极区域，其特征在于，所述负极区域通过网格被分离为电极区域和破碎物区域，在所述电极区域内收容所述负极，在破碎物区域内收容所述破碎物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小西孝义，平冈利夫，柿薗俊英，
申请(专利权)人：尤妮佳股份有限公司，国立大学法人广岛大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP