燃料电池、电子装置以及燃料供给方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了燃料电池、电子装置以及燃料供给方法，在该燃料电池中，在电池本体（５）与燃料箱（２０）之间，设置燃料扩散层（３），其中，电池本体（５）侧上的表面是多孔氧化膜（３２）。而且，从燃料箱（２０）供应至燃料扩散层（３）的液体燃料（２１）在多孔氧化膜（３２）中扩散。通过由于微小孔引起的毛细管现象，液体燃料（２１）均匀地扩散至宽范围，然后汽化，并且汽化的燃料供应至电池本体（５）中的各个电池单元（５Ａ～５Ｃ）。在燃料扩散层的位于电池本体（５）侧的表面上，从燃料供给位置朝向燃料扩散部的周缘部径向地设置槽部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过氢和氧之间的反应来进行发电的燃料电池、一种包括这样的 燃料电池的电子装置以及应用于该燃料电池的燃料供给方法。
技术介绍
在燃料电池中，氢和氧发生化学反应，从而生成水并获得电流。根据作为燃料的 氢的供给方法和反应机构，燃料电池分类为直接氢聚合物电解质型、直接甲醇型、燃料重整 型、磷酸型、熔融聚合物电解质型、固体氧化物型等。在上述类型中，近年来，甲醇被直接氧化的直接甲醇型燃料电池的研究和开发已 得到积极的关注，这是因为燃料处理以及高能量密度两者均相对容易地得到满足。图26示出了传统直接甲醇型燃料电池的结构实例的截面结构。在燃料电池101 中，甲醇水构成的液体燃料121装在燃料箱120中。在燃料箱120的上部中央部分设置燃料 泵122，该燃料泵经由喷嘴123连接至燃料扩散板103。燃料扩散板103的周围区域被密封 部141和分离板142覆盖。在分离板142上方设置由多个电池单元(battery cell)105A 105C构成的电池本体105以及燃料泄漏防止板143。在燃料电池101中，燃料扩散板103 被燃料泵122和喷嘴123填充以液体燃料121。在燃料扩散板103中，液体燃料121在扩散 的同时被汽化。在分离板142中，仅汽化的燃料供应至电池单元105A 105C。因此，在各 个电池单元105A 105C中，进行发电。而且，例如，专利文件1披露了一种燃料电池，其中，设置有具有给定形状的流路， 使得液体燃料能够顺利地扩散。专利文件1 日本未审查专利申请公开号2006-140153专利文件2 日本未审查专利申请公开号2000-10620
技术实现思路
然而，在图26所示的燃料电池中，液体燃料在燃料扩散板103中的扩散性很低。因 此，存在这样的问题，即在从喷嘴123供应液体燃料121之后，液体燃料121仅在喷嘴123附 近立即汽化，并且该燃料仅供应至喷嘴123附近正上方的电池单元(在这种情况下，是电池 单元105B)。因此，首先，电池本体105的仅部分发电单元进行发电，这样产生了位置变化， 并且发电效率降低。因此，为了防止这样的位置变化并且为了均勻地扩散汽化的燃料，需要 在扩散板103上方具有给定的空间区域140，由此难以减小燃料电池的尺寸。同时，在上述专利文件1中，具有给定形状的流路有可能使液体燃料能够有效地 扩散。然而，由于必须设置具有复杂形状的流路，因此制造成本很高。3如上所述，在传统的燃料电池中，难以利用简单结构来减小电池的尺寸。而且，在图26所示的结构中，存在这样的问题，即由于燃料电池的姿势差异 (posture difference)，液体燃料121在燃料扩散板103中的扩散由于重力的影响而变得 不均勻。例如，在燃料电池水平放置的情况下，如图27所示，液体燃料121在整个燃料扩散 板103中几乎均勻地扩散。然而，在燃料电池竖直放置的情况下，如图28所示，液体燃料 121的扩散范围由于重力的影响主要位于下方，并且燃料仅供应至下部的电池单元。因此，例如，可以想到，通过毛细管力将液体燃料填充到诸如无纺布的多孔部件 中，以消除重力的影响(例如，参考专利文件2)。然而，在该方法中，需要大量的填充无纺布 的液体燃料。因此，存在这样的问题，使得即使在停止燃料供给之后，仍有相当量的液体燃 料留在无纺布中，并且无法快速停止燃料的汽化。如上所述，在传统的燃料电池中，难以通过防止由于姿势差异造成的重力影响而 均勻地将液体燃料供给各个电池单元。鉴于上述问题，本专利技术的第一目的在于提供一种能够利用简单结构来减小电池尺 寸的。本专利技术的第二目的在于提供一种燃料电池以及包括该燃料电池的电子装置，该燃 料电池能够通过防止由于姿势差异造成的重力影响而均勻地将液体燃料供给各个发电部。本专利技术的第一燃料电池包括电池本体，其包括发电部；燃料扩散部，其表面上具 有多孔氧化膜，通过该多孔氧化膜扩散液体燃料并将燃料供给发电部；以及燃料箱，其用于 容纳液体燃料，并将液体燃料供给多孔氧化膜。本专利技术的第二燃料电池包括电池本体，其包括发电部；燃料箱，其用于容纳液体 燃料；以及燃料扩散部，其中，在电池本体侧的表面上从供给来自燃料箱的液体燃料的入口 向燃料扩散部的周缘部径向地设置有槽部。本专利技术的第一电子装置和第二电子装置分别包括本专利技术的第一燃料电池和第二 燃料电池。本专利技术的第一燃料供给方法是一种用于将容纳在燃料箱中的液体燃料供给发电 部的方法，其中，该方法将液体燃料供给多孔氧化膜，通过多孔氧化膜中的毛细管现象扩散 液体燃料，并且使扩散的液体燃料汽化并将燃料供给发电部。本专利技术的第二燃料供给方法是一种用于将容纳在燃料箱中的液体燃料供给发电 部的方法，其中，该方法将液体燃料供给燃料扩散部的入口，在从该入口朝向燃料扩散部分 的周缘部分径向形成的槽部分中通过毛细管现象而移动液体燃料，并且使移动的液体燃料 汽化并将燃料供给发电部。在本专利技术的第一燃料电池和第一电子装置中，容纳在燃料箱中的液体燃料供应至 多孔氧化膜。在多孔氧化膜中，通过由于大量的微小孔产生的毛细管现象，扩散液体燃料。 然后，使扩散的液体燃料汽化，并将其供应至发电部。在本专利技术的第二燃料电池和第二电子装置中，容纳在燃料箱中的液体燃料供应至 燃料扩散部的入口，借助毛细管现象而移动通过径向的槽部。在燃料扩散部竖直配置的情 况中，液体燃料在槽部中克服重力而向上移动。因此，防止了由于姿势差异而造成的重力影 响，并且液体燃料均勻地供应至各个发电部。根据本专利技术的第一燃料电池或第一电子装置，设置表面为多孔氧化膜的燃料扩散4部，并且使从燃料箱供应至燃料扩散部的液体燃料在该多孔氧化膜中扩散。因此，可以利用 毛细管现象，使液体燃料均勻扩散至宽范围，然后汽化，并供应至发电部。因此，能够利用简 单结构来减小电池的尺寸。根据本专利技术的第二燃料电池和第二电子装置，在燃料扩散部的电池本体侧的表面 上，从入口向燃料扩散部的周缘部径向设置槽部。因此，通过利用毛细管现象，可以使液体 燃料在槽部中移动，而与重力的方向无关。因此，防止了由于姿势差异造成的重力影响，并 且可以均勻地将液体燃料供给各个发电部。根据本专利技术的第一燃料供给方法，将容纳在燃料箱中的液体燃料供应至多孔氧化 膜，通过毛细管现象使液体燃料在该多孔氧化膜中扩散，并且使扩散的液体燃料汽化，并将 其供应至发电部。因而，汽化的燃料可以均勻地扩散。因此，可以利用简单结构来减小电池 的尺寸。根据本专利技术的第二燃料供给方法，将容纳在燃料箱中的液体燃料供应至燃料扩散 部的入口，在从该入口朝向燃料扩散部的周缘部径向形成的槽部中通过毛细管现象来移动 液体燃料，并且使移动的液体燃料汽化并将其供应至发电部。因此，即使在竖直布置燃料扩 散部的情况下，也可以克服重力在槽部中向上移动液体燃料。因此，防止了由于姿势差异造 成的重力影响，并且可以将液体燃料均勻地供应至各个发电部。附图说明图1是示出了根据本专利技术第一实施方式的燃料电池的结构的剖视图。图2是示出了图1所示的燃料扩散层的详细结构的剖视图。图3是用于说明液体燃料的扩散同时与传统实施例相比较的剖视图。图4是用于说明液体燃料的扩散同时与传统实施例相比较的平面图。图5是用于说明多孔氧化膜的膜厚度调整的剖视图。图6是示出了根据第一变型例的燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池，其特征在于，包括：电池本体，包括发电部；燃料箱，用于容纳液体燃料；以及燃料扩散部，在所述燃料扩散部中，在所述电池本体侧的表面上从供给来自所述燃料箱的所述液体燃料的入口向所述燃料扩散部的周缘部径向地形成槽部。

【技术特征摘要】
JP 2006-8-11 2006-219198;JP 2007-3-2 2007-052833一种燃料电池，其特征在于，包括电池本体，包括发电部；燃料箱，用于容纳液体燃料；以及燃料扩散部，在所述燃料扩散部中，在所述电池本体侧的表面上从供给来自所述燃料箱的所述液体燃料的入口向所述燃料扩散部的周缘部径向地形成槽部。2.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，根据自所述入口的距离来调整所述 槽部的宽度和截面形状中的至少一个。3.根据权利要求1所述的燃料电池，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沢上圣一，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]