專利名稱：燃料電池、以及裝配有燃料電池的信息電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直接甲醇型燃料電池。
背景技術(shù)：
由于燃料電池以電化學的方式直接從燃料取出電能，因此能量轉(zhuǎn)換效率較高，并且由于排出物的主體是水，故具有容易與環(huán)境協(xié)調(diào)等優(yōu)點。因此，嘗試應用到機動車、分散電源、信息電子設(shè)備等上。其中，在信息電子設(shè)備中，作為代替鋰電池的可以長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)的電源而備受矚目，并提出了裝配有燃料電池的各種信息電子設(shè)備。
在以甲醇為燃料的燃料電池中，將液體的甲醇直接氧化后取出電的方式，即所謂的直接甲醇型燃料電池(Direct Methanol FuelCell，以下稱為DMFC)，由于不需要改質(zhì)器等，因此具有電池系統(tǒng)可以制成比較簡單的構(gòu)成的優(yōu)點。
DMFC發(fā)電原理用公式(1)～(3)表示。
燃料極的反應CH3OH+H2O→6H++6e-+CO2公式(1)空氣極的反應6H++6e-+1.5O2→3H2O公式(2)整體的反應CH3OH+1.5O2→2H2O+CO2公式(3)如公式(2)或公式(3)所示，在DMFC中，在空氣極生成水。雖然水在生成時是水蒸氣的形態(tài)，但由于空氣極的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、處理條件，其某一部分在空氣極上成為結(jié)露水。在該結(jié)露水中，某一部分被排出到空氣極之外，某一部分殘存在空氣極上。由此，氣體擴散電極、陰極催化劑層的濕潤性隨著時間的經(jīng)過而增大，因此在DMFC中存在如下的問題，即，在氣體擴散電極、陰極催化劑層上，成為氧氣的供給路的細孔會被堵塞。由于空氣極的性能依存于提供的氧氣量，因此當出現(xiàn)細孔的堵塞時，便不能向電極充分地提供氧氣，出現(xiàn)性能降低的現(xiàn)象。另外，當長時間停止時，電極中的高分子電解質(zhì)、電解質(zhì)膜不能被生成水充分地濕潤，氫離子的網(wǎng)絡(luò)減少，電極的離子傳導率降低，電池性能降低。
作為回收在陰極上生成的水的技術(shù)，有專利文獻1。
專利文獻1特開2006-49153號公報如果是將單電池排列成平面狀、串聯(lián)連接的平面型的燃料電池，則為了向陰極提供氧，必須在陰極端板上設(shè)置貫通孔，在該貫通孔附近，就成為在陰極上生成的水蒸氣容易結(jié)露的狀態(tài)。其結(jié)果，生成水在陰極端板的貫通孔內(nèi)結(jié)露，從而使電池輸出顯著地降低。
另一方面，在降低輸出或者停止時，存在水分容易從構(gòu)成單電池的高分子電解質(zhì)膜脫出、使高分子電解質(zhì)膜變干、從而劣化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供通過調(diào)整陰極端板的貫通孔附近的濕度，長時間穩(wěn)定地發(fā)揮高性能的燃料電池，以及組裝了燃料電池的信息電子設(shè)備。
本發(fā)明提供一種燃料電池，其中，將具有陽極、陰極、和形成在陽極和陰極之間的氫離子傳導性高分子電解質(zhì)膜的單電池，用設(shè)置在單電池的陰極側(cè)、具有向陰極提供氧的貫通孔、具有具備調(diào)濕成分的層的陰極端板，和設(shè)置在單電池的陽極側(cè)、具有向陽極提供燃料的貫通孔的陽極端板夾持。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供長時間穩(wěn)定地發(fā)揮高性能的燃料電池，以及組裝了燃料電池的信息電子設(shè)備。


圖1是展示本發(fā)明的第1方面所述的燃料電池端板的一例的圖。
圖2展示了構(gòu)成本發(fā)明的第1方面所述的燃料電池端板的集電板的一例。
圖3是展示第1項發(fā)明的燃料電池端板的組裝方式的圖。
圖4是展示本發(fā)明的第1方面所述的燃料電池端板和采用了該燃料電池端板的燃料電池組件的一例的圖。
圖5是用本發(fā)明的第1方面所述的燃料電池端板組裝的燃料電池組件的剖面圖。
圖6是用本發(fā)明的第1方面所述的燃料電池端板組裝的燃料電池組件的剖面圖。
圖7是展示硅藻土層的形成方法的圖。
圖8是展示試驗裝置的構(gòu)成的圖。
圖9是展示驗證試驗的結(jié)果的圖。
圖10是燃料電池裝配信息電子設(shè)備的外觀圖以及剖面圖。
圖11是裝配有燃料電池的信息電子設(shè)備的外觀圖。
圖12是展示驗證試驗的結(jié)果的圖。
標號說明1 集電板1a與MEA相接的集電板的面1b 具備端子連接部的集電板的面1c 在成形時用于加強集電板和樹脂基板的嚙合的面2 墊圈3樹脂基板4 外部端子連接部 5燃料電池端板6 MEA 7端子連接部8 槽 9貫通孔10 陽極端板11 陰極端板12 螺栓13 容器外框14 氣液分離膜 15 容器蓋16 螺母17 墊片18 燃料電池組件19 集電用螺栓20 集電用螺母 21 電解質(zhì)膜22 陽極催化劑層23 陰極催化劑層
24 陰極擴散層 25陽極擴散層26 管接頭 27容器28 氣瓶29露點計30 電子負荷裝置31燃料容器32 信息電子設(shè)備33筐體34 顯示部 35操作按鈕36 狹縫37電路38 二次電池39燃料盒40 壁 41燃料盒保持部a 硅藻土 b 粘接劑具體實施方式
以下，根據(jù)具體的實施例說明用于實施本發(fā)明的最好的方式，但本發(fā)明不限于此。
(實施例1)在圖1(a)(b)中展示了燃料電池端板。1表示集電板，2表示墊圈，3表示樹脂基板，4表示外部端子連接部，5表示由1～4構(gòu)成的燃料電池端板。外部端子連接部4從燃料電池端板5的側(cè)面露出。圖1(a)是從設(shè)置墊圈2的那一側(cè)看燃料電池端板5的圖，圖1(b)是從與圖1(a)相反的那一側(cè)看的圖。從圖1(a)(b)可知，是集電板1沒有從看不見墊圈2的那一側(cè)露出的結(jié)構(gòu)。為了便于理解，潛入到燃料電池端板5中的集電板1和外部端子連接部4的部分用虛線表示。
在一片燃料電池端板5上存在六片集電板1和六個墊圈2，在構(gòu)成電池時，六個單電池是串聯(lián)的。燃料電池端板5通過集電板1、墊圈2、樹脂基板3、以及外部端子連接部4的一體成形而形成。成形分成兩個階段進行。當在第一階段將集電板1、樹脂基板3和外部端子連接部4一體化之后，在第二階段將墊圈2和樹脂基板3一體化。另外，如圖2所示，集電板1是將原本是一張板的材料彎曲而形成的，具有面1a、面1b和面1c，面1a與MEA6相接，面1b具有端子連接部7。另外，面1c是為了在一體成形時集電板1和樹脂基板3牢固地相嚙合而形成的面。在面1a上切有槽8，如果是陽極，就經(jīng)由該槽8進行燃料的供給和二氧化碳的排出，如果是陰極，就經(jīng)由該槽8進行空氣的供給和水的排出。
墊圈2以不和集電板1接觸的方式沿著面1a的外周形成在樹脂基板3上。9是貫通孔。另外，從圖1可知，燃料電池端板5的面積由集電板1的大小決定。在本實施例中，著眼于將來裝配到攜帶設(shè)備上，而探討小型化。
集電板1的面1a的大小因與能夠得到的輸出有關(guān)，因此不能縮小，而是盡可能地縮小面1b。另外，外部端子連接部4是為了在電池組裝完成之后連接外部端子以從電池得到電力而設(shè)置的。
作為1～4各自的材料，集電板1和外部端子連接部4必須是在反應場穩(wěn)定、并且能夠進行集電的物質(zhì)，可以考慮碳或金屬(金、鉑、SUS、鈦等)，在實施例1中設(shè)為鈦，但是由于鈦這種材料因形成在鈦表面的氧化膜的影響而電阻較高，因此在表面上實施了數(shù)μm左右的鍍金。墊圈2是在反應場穩(wěn)定的物質(zhì)，并且在本實施例中，由于通過一體成形來制作墊圈2，因此必須是成形性良好的物資，這時可以考慮EPDM(乙烯丙烯二烯烴三元共聚物)，PET(聚對苯二甲酸乙二酯)，硅酮樹脂等，在實施例1中設(shè)為EPDM。
樹脂基板3是在反應場穩(wěn)定的、且作為燃料電池端板5的基板具有能夠夾緊電池的適當?shù)挠捕?，并且，在實施?中由于通過一體成形制作樹脂基板3，因此必須是成形性良好的物資。這時可以考慮AS(丙烯腈苯乙烯共聚物)，PEEK(聚醚醚酮)，PC(聚碳酸酯)，VC(聚氯乙烯)，PBT(聚丁烯對酞酸鹽)等，在實施例1中設(shè)為PBT。再者，在實施例1中，集電板1和樹脂基板3進行一體化，但集電板1和樹脂基板3不是化學結(jié)合。因此，根據(jù)成形精度，有可能在集電板1和樹脂基板3之間產(chǎn)生液體流動的足夠的間隙。這時作為對策，例如可以在間隙內(nèi)灌入硅酮樹脂來掩埋間隙。
如圖3(a)(b)所示，通過用陽極端板10和陰極端板11夾住MEA6，將螺栓12穿過貫通孔9，在陽極端板10的外側(cè)安裝燃料容器外框13、氣液分離膜14、容器蓋15，并用螺母16和墊片17夾緊，得到如圖4(a)(b)所示的燃料電池組件18。但是，在圖4(a)中省略了螺栓12、螺母16、墊片17。各個單電池之間用集電用螺栓19連接。在圖5(a)(b)中展示了用于理解單電池之間的連接的樣子的剖面圖。剖面是圖4(a)所述的B-B剖面。但是，由于是將單電池之間的連接作為重點的圖，因此沒有圖示螺栓12、燃料容器外框13、氣液分離膜14、容器蓋15、螺母16、墊片17。在此，圖5(a)是組裝前，圖5(b)是組裝后。另外，在圖6(a)(b)中展示了單電池之間的連接方法的別的形態(tài)。在此，由于也是將單電池之間的連接作為重點，因此沒有圖示螺栓12、燃料容器外框13、氣液分離膜14、容器蓋15、螺母16、墊片17。在此，圖6(a)是組裝前，圖6(b)是組裝后。將兩根集電用螺栓19從兩片燃料電池端板5的兩側(cè)插入，并用一個集電用螺母20連接單電池。如果比較用圖5所示的單電池之間的連接方法和用圖6所示的單電池之間的連接方法，用圖6所示的方法可以更牢固地進行連接，但在用圖6所示的方法中，由于零件個數(shù)增加，因此操作性降低。于是，在本實施例中采用圖5所示的方法。集電用螺栓從陰極端板的表面露出。通過將測試器碰觸從陰極表面露出的集電用螺栓，可以在燃料電池組件18的制造組裝時檢查各MEA的性能。在檢查了各MEA的性能之后，用絕緣材料覆蓋集電用螺栓。本實施例的MEA6指的是將在電解質(zhì)膜21的一側(cè)形成了陽極催化劑層22、在另一側(cè)形成了陰極催化劑層23的材料，用陰極擴散層24和陽極擴散層25夾住的構(gòu)成的部件。由此，燃料電池組件18通過在燃料容器外框13所具備的管接頭26上連接管道(圖未示)，并在該管道上連接例如微型管泵(圖未示)等從外部送入燃料的機械而送入燃料的方式，可以進行發(fā)電。另外，氣液分離膜14是具有使氣體通過而不使液體能通過的特征的膜，承擔將在容器內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳快速地從容器內(nèi)排出的任務(wù)。容器外框13以及容器蓋15采用硬質(zhì)聚氯乙烯制樹脂。如果是相對于甲醇水溶液成分較難溶出的材質(zhì)，也可以是PTFE制或環(huán)氧樹脂制的硬質(zhì)樹脂，硅酮樹脂或EPDM(乙烯丙烯二烯烴橡膠)等橡膠狀樹脂，復合了玻璃纖維或碳纖維等的樹脂，鋁或鈦或進行了防腐蝕處理的鎂合金等金屬材料。另外，也可以在螺絲和陽極端板，或和陰極端板之間夾著盤簧那樣的彈性體。通過并用盤簧等，可以防止由密封材料的經(jīng)時劣化造成的密封性和對MEA的表面壓力的降低。
在以所述方式得到的燃料電池組件中，在陰極端板11的外表面上設(shè)置硅藻土的層。
以下敘述層的形成方法。在陰極端板11的表面之中，在圖1(b)所示的不與MEA6相接的一個表面上，用壓勺涂布粘接劑，使粘接層厚度達到數(shù)十～數(shù)百微米。之后迅速從粘接層之上開始涂滿硅藻土，從而形成硅藻土的層。粘接劑采用能夠利用空氣中的水分硬化的。最好是粘接劑的粘度較高的。如果采用低粘度的粘接劑，則粘接劑因毛細管現(xiàn)象而進入硅藻土表面的細孔內(nèi)。由于在硅藻土上期待的調(diào)濕效果取決于該表面的細孔部分，因此粘接劑進入該細孔內(nèi)是不理想的。另外，硅藻土從市場銷售的硅藻土之中選用粒子的大小為數(shù)百微米～數(shù)毫米的。選擇的粒子的大小因粘接層的厚度而不同。最好是粒子的大小大于粘接層的厚度的。這是由于如果選擇小于粘接層的厚度的粒子，硅藻土就被埋入粘接層之中。一旦粒子被埋入粘接層之中，粘接劑便因毛細管現(xiàn)象而進入硅藻土表面的細孔內(nèi)，便得不到在硅藻土上期待的效果。在圖7(a)中展示了理想的硅藻土層的形成狀態(tài)，在圖7(b)中展示了不理想的形成方法。
再者，在實施例1中敘述的硅藻土層的形成方法只是一例。在市場銷售產(chǎn)品中也有將粘接劑和硅藻土混合成糊狀后使用的式樣。這時，只要根據(jù)式樣形成硅藻土層即可。
為了確認作為本發(fā)明的效果的調(diào)濕性，用按照所述操作得到的燃料電池組件18進行驗證試驗。
在圖8中展示了試驗裝置的構(gòu)成。裝置形態(tài)是將電池組件放入在兩側(cè)焊接了配管的一定體積的容器27內(nèi)，在一個配管上連接干燥空氣的氣瓶28，在另一個配管上連接了露點計29的形態(tài)。電池組件通過開設(shè)在容器上的孔與電子負荷裝置30連接。開設(shè)在容器上的孔用硅酮樹脂(例如，信越化學工業(yè)株式會社制KE45W)填埋。再者，當事先想用含有某種程度的濕度的空氣進行試驗時，只要在干燥空氣的氣瓶和容器之間設(shè)置加濕用水箱即可。向燃料電池組件提供燃料，由燃料盒31進行。
驗證試驗著眼于容器內(nèi)的濕度的變化和電池電壓而進行。在該條件下，容器內(nèi)的濕度變動較小，即便長時間發(fā)電，電壓的降低較少的，是理想的。正如之前所述那樣，燃料電池輸出受到包圍它的濕度的影響。當濕度較高時，輸出因在陰極上生成的水的浸漬而降低，當濕度較低時，輸出因由電解質(zhì)膜的干燥導致的氫離子的網(wǎng)絡(luò)的減少而降低。因而在電池上必須有適當?shù)臐穸?。但是，在相對于該濕度的電池的舉動方面，當濕度較高時，主要是陰極擴散層以及陰極電極的特性影響電壓，當濕度較低時，主要是電解質(zhì)膜的特性影響電壓。多少％RH的濕度最合適，這因MEA的制作方法、電極構(gòu)成和陰極擴散層的調(diào)制方法等而不同，因此不能一概而論。因而，在本實施例中，雖然將調(diào)整容器內(nèi)調(diào)整到一定的濕度，但不是說該濕度對于燃料電池的輸出而言是最適合的。
硅藻土的調(diào)濕性因硅藻土的細孔徑、硅藻土的量和從燃料電池產(chǎn)生的水分量而受到影響?？梢哉J為，在進行燃料電池的調(diào)濕時，最好是在預先估算從燃料電池產(chǎn)生的水分量之后再估算硅藻土的細孔徑和量。
在本實施例中采用了平均細孔徑約為40的硅藻土。平均細孔徑用氣體吸附法測定。作為惰性氣體選擇氮氣，并用BJH(Barrett-Joyner-Halenda)法求出細孔徑。形成在陰極端板11的表面上的硅藻土的厚度為1～3mm。
在本實施例中，采用了硅藻土的平均細孔徑約為40的，但只要是25～65的范圍，就可以得到良好的結(jié)果。
再者，也可以用沸石代替硅藻土。如果是沸石，與采用硅藻土的情況相比，需要加厚調(diào)濕層、或者以使從電池產(chǎn)生的濕度變小的方式設(shè)計。沸石的平均細孔徑也最好是25～65，厚度最好是1.5～3mm。
另外，驗證試驗在電池組件組裝之后進行了規(guī)定的老化操作之后迅速進行。這是為了避免電解質(zhì)膜的干燥。
在圖9中展示了驗證試驗的結(jié)果。
(1)比較品發(fā)電開始，濕度同時持續(xù)上升，大致達到飽和水蒸氣。電壓在達到了飽和水蒸氣之后，不久變得不穩(wěn)定。另外，發(fā)電停止，同時濕度急劇地持續(xù)減少，成為與發(fā)電開始前大致相等的值。
(2)本發(fā)明發(fā)電開始，同時濕度上升，但在60～70％RH的附近成為恒定。電壓在試驗開始后稍微降低，但沒有變得不穩(wěn)定，而是大致恒定。另外，在發(fā)電停止后，與(1)不同，濕度沒有急劇地減少。
以上，根據(jù)本實施例，可以提供燃料電池很難受到發(fā)電生成的水蒸氣的影響、并且MEA長時間不易干燥的燃料電池。
(實施例2)圖10(a)(b)是展示裝配了用實施例1制作的燃料電池組件18的信息電子設(shè)備32的外觀構(gòu)成的圖(再者，關(guān)于燃料電池組件的部位，在實施例2中沒有特別記載的部位參照實施例1)。圖10(a)的右側(cè)是正視圖，圖10(a)的左側(cè)是后視圖，圖10(b)是圖10(a)中記載的A-A剖面圖。33表示信息電子設(shè)備32的筐體，34表示顯示部，35表示信息電子設(shè)備32的操作按鈕，36表示狹縫。狹縫36是用于從外部向燃料電池組件18供給空氣的。燃料電池組件18被內(nèi)包在信息電子設(shè)備的筐體內(nèi)。
在圖10(b)中還展示了信息電子設(shè)備32的內(nèi)部構(gòu)成的示意圖。內(nèi)部構(gòu)成主要有燃料電池組件18、電路37、二次電池38、燃料盒39，沒有使用用于燃料供給的泵等輔機。再者，燃料盒39可以裝卸。另外，在實施例2中，作為二次電池38使用Li電池。Li電池承擔支持燃料電池組件18的發(fā)電的作用。將來自于燃料盒39的燃料提供給燃料電池組件18并發(fā)電。利用發(fā)電的電力可以將二次電池38充電。
在此使用的燃料電池組件18是將甲醇直接氧化的類型的燃料電池。另外，在此所謂的信息狀電子設(shè)備是具有顯示部(畫面)，并可以進行信息的輸入輸出的裝置。
燃料電池組件18具有平板形狀，在信息電子設(shè)備32的顯示部的背側(cè)，與顯示部平行地裝配。
信息電子設(shè)備32表示將信息電子設(shè)備32的演算處理部和顯示部包含在同一筐體內(nèi)的信息電子設(shè)備，除了這種所謂的PDA(個人數(shù)字輔助設(shè)備)以外，例如也可以是筆記本PC、平板型信息設(shè)備、移動電話等信息電子設(shè)備。
如圖10(b)所示，燃料電池組件18和電路37之間用具有絕緣性并且不會透過水或水蒸氣的壁40分開。
在壁40上挖個與燃料電池組件18的擰緊螺母16的頭部的外形相同形狀的坑(圖未示)，通過將螺母16的頭部掛在該坑內(nèi)的方式固定燃料電池組件18和信息電子設(shè)備32。螺母16的頭部是突起，因此可以期待防止向燃料電池組件18的陰極的空氣供給被妨礙的情況。
在不使用螺母的頭部的情況下，為了確?？諝夤┙o，最好也設(shè)置突起部。另外，燃料電池組件18的固定也可以以按照燃料電池組件18的外形形成突起的方式進行。再者，燃料電池組件18的固定也可以通過粘貼粘接帶的方式進行，但必須考慮根據(jù)粘接帶的特性，粘接性會被從燃料電池組件18產(chǎn)生的水蒸氣破壞，或者粘接帶的成分因水蒸氣而溶出等問題。另外，也可以在燃料電池組件18的邊框上設(shè)置螺絲孔，然后通過螺絲連接進行固定，但必須考慮組裝工序和零件數(shù)增加的問題。
狹縫36采用開了孔的樹脂薄膜，但也可以是不銹鋼制的金屬網(wǎng)，或者在金屬板上開了孔的、所謂的沖孔金屬。材質(zhì)只要是很難被甲醇水溶液腐蝕的材質(zhì)即可，也可以是鈦等金屬、環(huán)氧樹脂、復合了碳纖維或玻璃纖維的樹脂。
來自于燃料電池組件18的輸出，經(jīng)由外部端子連接部4提供給位于信息電子設(shè)備32的顯示畫面背側(cè)的電路37。
向燃料電池組件18的燃料供給，如圖11所示，通過將燃料盒39插入燃料盒保持部41，從那里經(jīng)由管道向形成在燃料容器外框13的側(cè)面上的管接頭26送入燃料。
在實施例2中，用燃料盒進行對燃料容器的補充。燃料盒的吐出壓與大氣壓相比，設(shè)定的足夠大，用調(diào)節(jié)器(圖未示)調(diào)整到規(guī)定的壓力，然后向燃料容器導入。通過該加壓，在燃料容器內(nèi)消耗的燃料迅速地由燃料盒提供，燃料容器內(nèi)一直被燃料填滿。
燃料電池組件18由于通過自然擴散吸取外部空氣發(fā)電，因此為了盡可能地防止外氣中的異物、所謂的灰塵或花粉等粉塵和香煙的煙等的侵入，也可以在狹縫36的表面上設(shè)置過濾器(圖未示)。
根據(jù)燃料容器的容量、燃料盒容量以及甲醇濃度，決定燃料電池組件18的驅(qū)動時間。燃料容器具有能夠注入25cc甲醇濃度為20重量％的甲醇水溶液的容量。另外，燃料盒具有能夠注入5cc甲醇濃度為20重量％的甲醇水溶液的容量。一個燃料盒大約可以使用2小時。
雖然采用甲醇濃度為20重量％的燃料，但只要是無損于MEA和端板等構(gòu)成部件的特性的范圍，也可以使用濃度更濃的燃料。
為了確認作為本發(fā)明的效果的調(diào)濕性，用按照所述操作得到的信息電子設(shè)備進行驗證試驗。
在圖12中展示了結(jié)果。驗證試驗是將燃料電池組件18裝配在信息電子設(shè)備32上直接進行的。相對于電池的負荷通過裝配在信息電子設(shè)備32上的電路37的控制進行，實施例2的電路是從電池一直施加恒定電流的形態(tài)。電壓用外部端子連接部4部分觀測。通過從放置在筐體外部的電壓計向狹縫之間插入布線，并將該布線連接到外部端子連接部4部分上的方式進行觀測。在驗證試驗中著眼于電池電壓相對于發(fā)電時間進行怎樣的變化。在該條件下，即便長時間發(fā)電也沒有電壓的降低的，是理想的。當進行試驗時，作為比較品，一起展示了用組裝了用與本實施例采用的端板完全相同形狀、但沒有在表面上涂布硅藻土的端板組裝成的燃料電池組件的信息電子設(shè)備進行的試驗結(jié)果。從圖12可知，本實施例的電池組件與比較品相比，長時間內(nèi)電壓降低較少。
以上，根據(jù)本實施例，可以提供裝配了燃料電池不受由發(fā)電產(chǎn)生的水蒸氣的影響、并且MEA長時間不易干燥的燃料電池的信息電子設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池，具有具備陽極、陰極、形成在所述陽極和所述陰極之間的氫離子傳導性高分子電解質(zhì)膜的單電池，和設(shè)置在所述單電池的陰極側(cè)的部件，其特征在于，所述部件具有具備調(diào)濕成分的層。
2.一種燃料電池，其中，將具有陽極、陰極、和形成在所述陽極和所述陰極之間的氫離子傳導性高分子電解質(zhì)膜的單電池，用設(shè)置在所述單電池的陰極側(cè)、具有向所述陰極提供氧的貫通孔、且具有具備調(diào)濕成分的層的陰極端板，和設(shè)置在所述單電池的陽極側(cè)、具有向所述陽極提供燃料的貫通孔的陽極端板夾持。
3.一種燃料電池，其中，將具有陽極、陰極、和形成在所述陽極和所述陰極之間的氫離子傳導性高分子電解質(zhì)膜的單電池，用設(shè)置在所述單電池的陰極側(cè)、具有向所述陰極提供氧的貫通孔的陰極端板，和設(shè)置在所述單電池的陽極側(cè)、具有向所述陽極提供燃料的貫通孔的陽極端板夾持，覆蓋所述陰極端板，并在具有貫通孔的外殼部的內(nèi)側(cè)形成含有調(diào)濕成分的層。
4.如權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，含有所述調(diào)濕成分的層具有硅藻土。
5.如權(quán)利要求4所述的燃料電池，其特征在于，所述硅藻土的平均細孔徑為25～65。
6.如權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，含有所述調(diào)濕成分的層具有沸石。
7.如權(quán)利要求6所述的燃料電池，其特征在于，所述沸石的平均細孔徑為30～65。
8.如權(quán)利要求1所述的燃料電池，其特征在于，向所述陽極提供甲醇水溶液，向所述陰極提供空氣。
9.如權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述部件是具有金屬集電板的陰極端板。
10.如權(quán)利要求1所述的燃料電池，其中，所述含有調(diào)濕成分的層具有多孔質(zhì)的粒子層，和比所述多孔質(zhì)的粒子層薄的粘接層。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供通過消除由于調(diào)濕而滯留在陰極端板的狹縫內(nèi)的結(jié)露水的影響，同時將催化劑層和氣體擴散層的潤濕維持在合適的狀態(tài)，長時間穩(wěn)定地發(fā)揮較高性能的燃料電池用電極，采用了該電極的高分子電解質(zhì)型燃料電池以及液體燃料電池，和組裝了這些燃料電池的信息電子設(shè)備。一種燃料電池，由氫離子傳導性高分子電解質(zhì)膜、配置在所述氫離子傳導性高分子電解質(zhì)膜的表背兩面上的一對電解、和以覆蓋所述電極的方式接觸的擴散層構(gòu)成單電池，并通過用具有集電金屬板和固定所述集電金屬板的樹脂基板的端板壓入所述單電池的方式構(gòu)成燃料電池，其中，在所述端板的所述樹脂基板表面上形成了具有調(diào)濕成分的層。
文檔編號H01M8/04GK101093893SQ20071007895
公開日2007年12月26日 申請日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者久保田修, 相馬憲一 申請人:株式會社日立制作所