燃料电池以及电子装置的制作方法

文档序号:6923164阅读:112来源:国知局

专利名称::燃料电池以及电子装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种燃料电池,其中发电是通过利用燃料与氧化剂之间的化学反应来完成的;以及包括这样的燃料电池的电子装置。
背景技术
:当前,作为一种电化学装置(其能够提供一种不同于一次电池和二次电池的新的类型),其中发电是通过利用燃料与氧化剂之间的化学反应来完成的一种燃津+电池已经引起了注意。该燃冲+电池具有这样一种结构,其中电解质配置在阳才及(燃冲牛电^L)与阴才及(氣电极)之间。将燃料供给到阳极(anodeelectrode)侧,并且将氧化剂供给到阴极(cathodeelectrode)侧。由此,燃料的化学能被有效地转化成电能。在该燃料电池中,因为发电是通过利用燃料与氧化剂之间的化学反应来完成的,所以通过供给空气中的氧气作为氧化剂并且从外界不断地再供给燃料,能够不断地4是取电力。作为燃料电池,已经提出或试验性地生产了各种类型的燃料电池,并且实际地使用了一部分。特別地,因为使用质子传导聚合物膜作为电解质的聚合物电解质燃料电池(PEFC)在没有电解质溶液的情况下、在比较低的温度(例如大约从30摄氏度到130摄氏度,包括端值)下工作,所以该PEFC可以是薄的,并且适合作为用于移动电子装置的电源。此外,作为它的一种燃料,能够使用诸如氢和甲醇的各种材料。特别地,因为例如曱醇的液体燃料具有比气体更高的密度并且是容易保存的,对于在小型电子装置中使用的燃料电池,这种液体燃料被看作一种有前景的燃料。尤其是,因为其中将曱醇直接供给到阳极以引发反应的直接型曱醇燃料电池(DMFC)不需要一个重整装置用于从燃料中提取氢,所以该DMFC对实现一个小而薄的装置是有利的。在这样的DMFC中,作为一种将曱醇供给到阳极的方法,已经提出了液体供给型DMFC和汽化供给型DMFC。在上述的液体供给型DMFC中,将液体燃料(曱醇的水溶液)直接供给到阳极。在液体供给型DMFC中,因为液体燃料与阳极直接接触,所以容易产生曱醇乂人阳才及侧通过电解质"莫移动到阴4及侧的曱醇穿透(crossover)。尤其是,在使用高浓度甲醇的情况下,引起了电压减小,并且显著降低了甲醇的使用效率。在这种情况下,除非降低燃料浓度,否则不能有效地促进反应。然而,如果降低燃料浓度,除了降低能量密度外,过量的水到达阴极,并且更容易产生溢流液阻(flooding)现象。此外,在与甲醇溶液接触的阳才及上,通过氧化反应产生了二氧化碳(co2)。由此,二氧化碳气泡附着在电极上,并抑制了曱醇溶液的供给。由此,使得输出量降低或者变得不稳定。同时,在汽化供给型DMFC中,基于两个电才及间的水分浓度平衡,在阴极产生的水相反地扩散到阳极侧,从而使得在阳极消耗的水能够得到再供给。因此,能够使用一种高浓度的甲醇水溶液,能够通过自增湿(self-h画idification)作用保持电解质膜中的水分,并且相应地能够在电解质膜中保持发电所需的质子传导性。由此3改善了甲醇的使用效率,并且能够保持高的能量密度。在过去,作为汽化燃料供给法,已经提A7将燃料罐t的燃料自然汽化的方法、利用毛细力的方法(例如专利文献1和2)等。此外,已经提出了这样一种技术,其中设置了泵(燃料供给部),该泵用于将液体燃^M人存储罐抽吸出,并且将该液体燃冲+供给到发电侧;以及燃料汽化部,用于汽化由燃料供给部供给的该液体燃料。日本专利第3413111号日本未审查专利申请公开第6-188008号
发明内容然而,在利用自然汽化或毛细力从罐供给燃料的情况下,不能根据发电状态和装置所需的电力来改变燃料供给量,并且启动和终止消耗了时间,因此存在不能实现稳定的电力供给的缺点。因此,如果使用诸如泵的燃料供给部来乂人罐供给燃冲+而不使用自然汽化或毛细力,就能够根据发电状态来供给燃料。然而,在包括燃料供给部和燃料汽化部的结构中,在它们之间设置了例如硅管的管道(连接部)。如此,存在的一个缺点是整个电池的厚度由于该连接部而增力口了。考虑到上述缺点,本发明的一个目的是提供一种燃料电池以及包括该燃料电池的电子装置,该燃料电池在保持了稳定的电力供给的同时可以是薄的。根据本发明的燃料电池包括发电部,其中相对地配置一对电极,在两者之间具有电解质膜;燃坤+罐,容纳液体燃料;燃料供给部,将该液体燃料从该燃料罐供给到发电部侧,并且能够调节其供给量;以及燃料汽化部,其汽化由该燃料供^合部供给的液体燃料3其中该燃料供给部和该燃料汽化部是一体化设置的。根据本发明的电子装置包括具有上述结构的燃料电池。在根据本发明的燃料电池和电子装置中,由燃料供给部从燃料罐供给到发电部侧的燃料量是可调节的。因此,与利用自然汽化和毛细力来供给燃料的情况不同,例如,燃料供给量能够根据发电状态和装置所需的电力而改变,并且能够在所希望的时间开始和终止。此夕卜,由于燃泮牛供纟会部和燃泮+汽化部-是一体化i殳置的,所以现道)不是必需的。根据本发明的燃料电池和电子装置,由燃料供给部供给到发电部侧的燃冲+量是可调节的,并且该燃料供给部和燃料汽化部是一体化设置的。因此,可进行稳定的电力供给,并且整体厚度变得比现有情况(其中在燃料供给部和燃料汽化部之间i殳置有诸如管道的连接部)的厚度更薄。因此,在保持稳定的电力供给的同时,能够实现燃料电池的变薄。图1是示出了根据本发明的实施方式的燃料电池的示意性结构的截面结构;图2是示出了图1中所示的燃并牛电池/人电池板21侧7见察到的结构的平面图3是示出了应用图1中所示的燃料电池的系统的实例的整体结构的示图4是示出了根据本发明的第一修改例的燃料电池的截面图;图5是示出了根据本发明的第二修改例的燃料电池的截面图;图6是示出了根据比较例1的燃料电池的示意性结构的截面图7是示出了根椐比较例2的燃料电池的示意性结构的截面图;以及图8是示出了实施例和比專交例相对于经过时间(elapsedtime)的输出(电力)的特性示图。具体实施例方式以下将详细地描述本发明的实施方式。图1示出了根据本发明的一个实施方式的燃料电池l的截面结构。图2示出了该燃料电池1的平面结构。然而,图l对应于沿图2的A-A线截取的截面结构。该燃料电池1是一种直接型曱醇燃料电池(DMFC),其中直接供给诸如曱醇的液体燃料并且使之反应,并且其用于移动装置(例如移动电话和个人数字助理(PDA))或电子装置(例如笔记本个人电脑(PC))。燃料电池1包括发电部10、燃料罐11、燃料供给部12以及燃料汽化部13。发电部IO具有这样一种结构,其中在一对电池才反15与电池板21之间夹有结合体19。在发电部10的电池板15侧,设置了燃料罐ll、燃料供给部12以及燃料汽化部13。尤其是,燃料供纟会部12和燃料汽化部13是一体〗匕i殳置的。即,燃料供纟合部12和燃料汽化部13层叠为在厚度方向上两者之间没有空隙。由于这样的结构,包含在燃料罐11中的燃料由燃料供给部12和燃料汽化部13供给到发电部10侧,并且被用于发电。首先,描述发电部10的结合体19的结构。如在图2中所示,在面内的方向上总共有6个结合体19以3乘2的阵列i殳置。此夕卜,例如,由符号P1所表明的,这六个结合体19通过集电体结构(未示出)而彼此串联地电连接。各个结合体19均具有这样一种结构,其中相只于3也西己置一只于阳扭_(;燃津牛电扭-)16和阴拟、(fl电才及)18,-在两者之间设置有电解质膜17。结合体19夹在电池板15和21之间,并且用例如垫片(未示出)密封。在图1中,电解质膜17是多个结合体19所共用的层,电解质膜17可以对每个结合体19而设置。电解质膜17由例如具有磺酸基团(_S03H)的质子传导材料制成。质子传导材料的实例包括聚全氟烷基磺酸质子传导材料(例如,DuPont制造的"Nafion(注册商标)")、烃体系质子传导材料(例如聚酰亚胺石风酸(polyimidesulfoneacid))、以及^求,友体系质子传导材料。阳极16和阴极18具有例如这样的结构,其中包含诸如铂(Pt)和钌(Ru)的催化剂的催化剂层形成在诸如炭纸的气体扩散基材料上。催化剂层由例如这样的材料制成,其中保持催化剂的诸如炭黑的保持体分散在聚全氟烷基磺酸质子传导材料等中。包含曱醇等的液体燃冲+通过在电池玲反15中i殳置的开口150而作为气体供乡会到阳才及16。it匕夕卜,i杉L18ititi殳f^电〉'^4反21中的孑L210与夕卜面对目it,并且空气(即氧)通过自然通风设备或空气供给泵(未示出)来供払燃料罐11意在包含发电所需的液体燃料(例如曱醇水溶液)。在燃料罐11中,设置了构造燃料供给部12的流道12c(下文进行描述)的进口。燃料供给部12起到泵的作用,其抽取包含在燃料罐11中的液体燃料并且将该液体燃津+供#会U叙送)到该发电部10侧,并且能够调节燃坤十的供纟会量。该燃料供给部12具有例如压电体12a、用于支撑压电体12a的压电体支撑树脂部12b、以及作为将燃料罐11连接到喷嘴部14的管道的流道12c。压电体12a具有例如压电装置(未示出)以及在压电装置上形成的作为泵室的隔膜(未示出),并且具有将燃料以隔膜方式(diaphragm-manner)抽取的结构。具体地,该压电装置通过施加电压而收缩。然而,由于该压电装置净皮固定在高度刚性燃料汽化部13的板上(下文进行描述)且在它们之间具有压电体支撑杉t脂部12b,所以该压电装置上下才展动。由此,在压电装置上形成的隔膜振动,并且在由该隔膜围绕的空间(泵室)内部产生了立体体积变化。此外,在压电体支撑树脂部12b中形成的流道12c设置有止回阀(下文进行描述)。由此,燃料从燃料罐11单向地输送到燃料汽化部13。作为压电体支撑树脂部12b,可使用对甲醇具有高耐受性的树脂材^f,例如环烯烃共聚物(coc)、聚乙烯以及聚丙烯。在邻近压电体12a的压电体支撑4对脂部12b中形成的流道12ci殳置有止回阀(未示出)。此外,压电体12a不限于压电装置,而燃料能够通过使用其他的装置(例如电磁泵和电渗流泵)而抽取。燃料供给部12的厚度为例如0.5mm到1.5mm(包4舌端值)。燃料汽化部13汽化由燃料供给部12供给的燃料,并且还用作支撑燃料供给部12(压电装置)的板。燃料汽化部13具有这样的结构,其中在由例如不锈钢、包含铝等的金属或合金、或诸如环烯烃共聚物(coc)的具有高度刚性的树脂材料制成的板上设置有用于促进燃料扩散的扩散部(未示出)。作为扩散部,能够4吏用无扭J多孔材料(例如铝、硅石以及氧化钛)或树脂多孔材料。燃料汽化部13的厚度为例如0,1mm到1,0mm(包括两端值)。然而,燃料汽化部13优选由SUS板制成,因为由此能够进行有效的燃料供给,且不会增加燃料供给部12的厚度,由此这样的结构可有利于实现薄的燃并+电;也。喷嘴部14是由燃料供给部12的流道12c输送的燃料的喷射孔,而将燃料向设置在燃冲牛汽化部13表面上的扩散部喷射。由此,输送到该燃料汽化部13的燃料进行扩散并汽化,并且被供给到发电部10。喷嘴部14具有例如0.1mm到0.5mm的孑L径(包才舌端值)。此外,在发电部10与燃料汽化部13之间,在发电部10的外周部中设置了密封层22。密封层22是由树脂材料制成,例如硅橡胶、乙烯-丙烯-二晞橡胶、以及Teflon(注册商标)。由此,在发电部10与燃料汽化部13之间设置了一定的间隔,从燃料汽化部13侧喷射出的燃料经过该间隙而扩散,并且燃料均勻地供给到发电部10。例如4安照以下来制造燃津牛电;也1。首先,将由上述材料制成的电解质膜17夹在由上述材料制成的阳极16和阴极18之间,并且将所得物在130摄氏度下并在0.5kN的压力下进行热压结合并保持15分钟。由此,将阳极16和阴极18才妄合到电解质膜17上以形成结合体19。然后,将所形成的结合体19通过垫片(未示出)夹在一对电池板15与21之间,利用例如螺钉等紧固所得物,并且为其设置集电体结构(未示出)。由此,形成了其中多个结合体19串联连接的发电部10。同时,燃料供给部12和燃料汽化部13是如下一体化形成的。首先,作为燃料汽化部13,通过切割或蚀刻在由上述材料等制成的板中产生了具有所需孔径的圆孔,从而形成了喷嘴部14。接着,将压电体12a利用压电体支撑树脂部12b固定到该4反(其中形成了喷嘴14)的背面侧,其间形成了流道12c,由此形成了燃料供给部12。然后,将由以上材料制成的扩散部粘附到上述板的正面侧。为了使燃料在燃料汽化部13上直接扩散,优选形成的板的大小和扩散部的大小与燃料供给所需的发电部10的大小匹配。此外,可以在喷嘴部14在板中形成之后,首先在板的正面侧形成扩散部,然后在它的背面侧形成燃津牛供给部12。因此,一体化形成了燃料供给部12和燃并+汽〗匕部13。然后,用密封层22密封发电部10,由此将发电部10连"^妄到一体化形成的燃冲+供给部12和燃沖+汽化部13的燃并午汽化部13侧。为了去除二氧化碳,优选对密封层22提供例如在密封层22的一部分中形成小孔的处理。因此,完成了在图1中所示的燃津牛电池1。在燃料电池1中,包含在燃料罐11中的液体燃料由燃料供给部12抽取,并且通过流道12c到达燃料汽化部13。在燃料汽化部13中,当该液体燃料由喷嘴部14喷射时,喷射的液体燃料通过在其表面上设置的扩散部而大范围扩散。由此,液体燃料自然汽化。同时,汽化率是由扩散部的表面积来决定的。因此,对发电部10侧的燃料供给量能够根据所需的发电量通过设置扩散部的表面积来调节。如上汽化的燃利-乂人喷嘴部14的喷射孔喷射出,由此该燃料被供给到发电部10的阳极16。同时,通过自然通风装置或空气供给泵(未示出)而将空气(氧)供给到发电部10的阴极18。结果,在阳极16引发了式(1)所表示的反应,产生了氢离子和电子。这些氢离子通过电解质膜17到达阴极18。在阴极18引发了式(2)所表示的反应,并且产生了水和二氧化碳。由此,在整个燃料电池1中引发式(3)中所表示的反应并且进行了发电。CH3OH+H20—C02+6H++6e-(1)126H++(3/2)02+6e—3H20(2)CH3OH+(3/2)02—C02+2H20(3)此时,在燃料供给部12中能够调节供给的燃料量。因此,与其中使用自然汽化和毛细力并且没有调节供给量的发电不同,燃料供给量例如能够根据发电状态和装置所需的电力来改变。结果,能够在所希望的时间开始和终止。在如过去那样将连接部设置在燃料供给部12与燃料汽化部13之间的情况下,存在的缺点是,连接部增加了整体厚度。同时,在此实施方式中,由于燃料供给部12和燃料汽化部13是一体化设置的,现有的连4妻部不是必需的,并且不存在死空间(deadspace)。因此,整体厚度能够减小。这样,在此实施方式中,在保持稳定的电力供给的同时,还能够实现薄的燃料电池。此外,在其中使用连接部的现有结构中,存在的缺点有,在燃料供给部12与燃料汽化部13之间的连接部容易产生燃料泄漏,燃料的使用效率降低,并且电力供给变得不稳定。同时,此外,在此实施方式中,由于燃料供给部12和燃料汽化部13是一体化设置的,所以防止了燃料泄漏,这导致了稳定输出的优点。此外,图3示出了应用该燃料电池的系统的实例。在该系统中,根据燃料电池i的发电部10的状态或驱动装置103所需的电力,燃料供给部12由控制部101所控制,由此供给燃料。在所供给的燃料被燃料汽化部13汽化之后,燃料被输送到发电部IO侧,并且在发电部10中进行发电。如上所述在发电部10中产生的电力由控制部101控制,由此将电力保留在辅助电源102中,或者输出到驱动装置103侧。通过这样的系统,能够反馈最优的燃料量,由此能够改善电力供给的稳定性和燃料的使用效率。接着,将描述本发明的修改例。(第一修改例)图4示出了才艮据本发明的第一i奮改例的燃冲牛电池2的示意性结构。该燃4+电池2具有与上述实施方式所描述的燃冲+电池1相同的结构,只是燃料供给部23和埋入燃料汽化部13的喷嘴部24的结构不同。这样,对应的元件附上相同的参考符号,并且它们的描述,l女A、Llm4燃料供给部23起到泵的作用,其抽取在燃料罐11中包含的液体燃料,并将液体燃料供给(输送)到发电部10侧,并能够调节燃料的供给量。燃料供给部23例如具有压电体12a、压电体支撑树月旨部12b、压电体支撑板12d以及流道12e。压电体支撑板12d是一皮设置为支撑压电体12a的板,并且由与构造上述燃并十汽化部13的板的材料相似的材料制成。流道12e从燃料罐11延伸,经过压电体12a和压电体支撑才反12d,对于与结合体19相应的每个区域进行分支,并且连4妻到下文描述的喷嘴部24。喷嘴部24是由燃料供给部23的流道12e输送的燃料的喷射孔,并且将燃料向设置在燃料汽化部13表面上的扩散部喷射。由此,由燃料供给部23抽取的燃料被输送到燃料汽化部13,并且由燃料汽化部13汽化的燃料被喷射到发电部10。相应于流道12e(其对于与结合体19相应的每个区域而分支)而设置多个喷嘴部24。此外,具有上述结构的燃料供给部23和燃料汽化部13是如下一体化形成的。首先,在作为燃料供给部23的板上,通过蚀刻等形成了为每个结合体19所分支的流道图样(喷嘴部24)。然后,通过粘合片等将其中形成流道12e的压电体支撑板12d粘附到板的背面侧。将压电体12a固定到压电体支撑板12d上,且压电体支撑树脂部12b位于两者之间。同时,在燃冲十汽化部13的外反的正面侧上设置了扩散部。由此,燃料供给部23和燃料汽化部13—体化形成。此外,通过使用蚀刻和扩散接合技术等,燃料汽化部13、喷嘴部24、压电体支撑^反12d、以及流道12e可以作为一体化部件形成。如以上所示,在此修改例中,由于流道12e是对于与结合体19相应的每个区域而分支,所以由燃料汽化部13汽化的燃料经过分支的流道12e,通过喷嘴部24喷射,同时对于每个结合体19扩散。如此,由于燃沖牛能够更均匀地供乡会到各个结4、体19,可实现更稳、定的发电。(第二j奮改例)图5示出了根据本发明的第二修改例的燃料电池3的示意性结构。该燃津+电池3具有与上述实施方式所描述的燃坤+电池1相同的结构,只是燃料供给部23和喷嘴部24的结构不同,并且设置了热传导部件32以代替密封层22。燃料供给部23和喷嘴部24的结构与上述第一修改例所描述的燃料电池2的结构相同。如此,与燃料电池1和燃^f电池2相同的元件附上相同的参考符号,并它们的描述将适当省略。热传导部件32具有与在图1的燃料电池1中所描述的密封层22相似的结构,并且由具有高导热率的材料制成。它的材料的实例包括金属材料(例如铜(Cu)和铝(Al))、导热片以及导热油脂。一豸殳地,发电导致了环境潮湿并且冲是高了发电部10中的温度,同时液体燃料的汽化导致了热消除并JU吏燃诗+汽化部13中的温度降低。如此,存在如下的缺点。由于发电操作持续了较长时间,在燃料汽化部13中产生了露水凝结。受此影响,没有将充足的曱醇供给到发电部10,并且水外溢出系统。因此,为了防止上述缺点,通过安装加热器等来控制温度。然而,在这样的结构中,消耗了电力。此外,这样的结构不利于实现薄且小的燃料电池。同时,在此修改例中,通过具有导热性的热传导部32将发电部10和燃料汽化部13连接。由此,在发电部10中产生的热量容易地传递到燃料汽化部13。由此,能够进行发电部10的散热,并且能够将燃料汽化所需的热能供给到燃料汽化部13。如此,在发电部10与燃料汽化部13之间几乎不产生温度差,并且能够有效抑制燃泮+汽1'匕部13中的露水;疑结的产生。在此修改例中,作为一个实例,描述了除了燃料电池2的结构外还设置有热传导部32的情况,在燃料电池2中使用了如在上述第一修改例中所述的具有对于每个结合体19所分支的流道的喷嘴部24。然而,不用说,此修改例的技术也能够应用于使用具有如图1中所示的不分支流道的喷嘴部14的燃料电池1的结构。实施例接着,将描述本发明的实施例。C实施例1)作为实施例1,组合了在图1和图2中所示的燃料电池1。然而,使用具有15mmx15mm尺寸的阳极和阴极作为阳极16和阴极18。此外,使用具有0.7mm厚度(包括压电体12a)的SUS压电体支撑树脂部12b作为燃津+供给部12。使用具有0.3mm厚度的SUS板作为燃料汽化部13。4吏用具有孔径为0.3mm喷射孔的喷嘴作为喷嘴部14。此外,使用试剂最高质量级的曱醇试剂(reagenthighestqualitymethanol)(WakoPureChemicalIndustries,Ltd.生产)作为液体燃料。在燃料汽化部13上形成了多孔的PP片20jam。此16外,如图2所示,使用如下的结构作为发电部10,其中6个结合体19在平面内垂直地和水平i也以2乘3的阵列i殳置,并且结合体19以串耳关形式而电连4妄(以反C形连4妄)。测量如以上所制造的实施例1的整个燃并+电池1的厚度(mm)。此外,在燃料供给部12的燃料供给率为约15|_i/min、且驱动电压为1.8V的恒压的条件下进4亍发电测试。图8示出了所产生的电力相对于经过时间的关系。表1示出了整体厚度(mm)、1小时后的输出(mW)、30小时后的賴]"出(mW)、以及30小时后的输-出维持率(%)。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>作为实施例2,制造了在图4中所示的燃4+电池2。然而,在实施例2中,结构条件与上述实施例1中类似,只是对于每个结合体19设置的喷嘴部24的喷射孔的孔径为0.3mm,并且具有0,5mm厚度的SUS板通过使用蚀刻和扩散接合技术的组合将燃料汽化部13和压电体支撑树脂部12b—体化而得到。(实施例3)作为实施例3,制造了在图5中所示的燃料电池3。然而,在实施例3中,结构条件与上述实施例1中类似,只是发电部10和燃料汽化部13是通过由铝制成的厚度0.2mm的热传导部32连接的。对于如上所制造的实施例2的燃料电池2和实施例3的燃料电池3,在与上述实施例1类似的条件下测量厚度并进行发电测试。实施例2和实施例3中的结果在图8和表1中与实施例1的结果一起示出。(比较例1)作为实施例1至3的比專交例l,制造了图6所示的燃泮牛电池100。燃料电池100包括燃料罐110、多孔体111、燃料汽化部112、密封部113以及发电部119。发电部119包括垫片114、阳极115、电解质膜116、阴极117以及电池板118。在燃料电池100中,包含于燃料罐110中的液体燃料由多孔体111的毛细力抽取,由燃料汽化部112汽化,然后供给到发电部119。然而,其结构(材料和厚度)与上述实施例1的类似,只是使用由一束聚酯纤维构成的芯材制成的多孔体111来代替燃料供给部12。对于如上所制造的比较例1的燃料电池IOO,测量整体厚度并且进行发电测试。其结果在图8和表1中与实施例1至3的结果一起示出。然而,发电测试在与上述实施例1类似的条件下进行,只是没有调节燃料供给率(不能被调节)。(比较例2)作为比较例2,制造了图7所示的燃料电池200。燃料电池200包4舌燃4'十在鼙210、燃津牛供《合部211、连4妻部212、燃冲+汽4匕部213、密佳十吾卩214以及发电吾P220。发电4卩220包4舌塾片215、阳才及216、电解质膜217、阴极218以及电池板219。此外,连接燃料供给部211和燃泮+汽化部213,连"l妾部212位于两者之间。即,燃泮牛供给部211和燃料汽化部213不是一体化的,并且燃料由设置在连接部18212内的喷嘴部212a输送。在燃料电池200中,包含于燃料罐210中的液体燃料由燃料供给部211抽取,由燃料汽化部213汽化,然后被供给到发电部220。然而,其结构(材料和厚度)与上述实施例1的类似,只是燃冲+供纟合部211和燃料汽化部213通过位于两者之间的具有2mm厚度的连4妄部212连孑妄。对于如上所制造的比较例2的燃料电池200,在与上述实施例1类似的条件下测量整体厚度并且进行发电测试。其结果在图8和表1中与实施例1到3的结果一起示出。如在表1和图8中所示,发现在包括其中燃料的供给量可调节的燃料供给部的实施例1中,电力的输出比使用毛细力(例如多孔体)的比较例1中的更高。此外,随着时间流逝,在比较例1中输出降低并且保持率降低到79%,而在实施例1中实现了稳定的电力供给,并且保^持率高(91%)。此外,发现在燃料的流道对于每个结合体而分支的实施例2中或在发电部与燃料汽化部之间设置了热传导部的实施例3中能够得到更高并且更稳定的输出。尤其是,在实施例3中输出量的保持率显著很高,为99%。它归因于以下原因。一般地,在长时间的发电搡作后,发电部的温度升高并且容易产生露水凝结。然而,在实施例3中,在由热传导部连接的发电部与燃料汽化部之间几乎不产生温度差,由此可以有效抑制露水凝结的产生。同时,如在表l中所的比较例2的燃料电池200的厚度相比,在燃料供给部和燃料汽化部一体化设置的实施例1至3中的厚度薄了大约2mm。因此发现,通过一体化设置燃料供给部和燃料汽化部,实现了薄的并且能够提供稳定的电力供给的燃料电池。已经参照实施方式和实施例对本发明进行了描述。然而,本发明并不限于上述实施方式等,并且可以进4于各种i^改。例如,在上述实施方式中,已经具体地对电解质膜17、阳才及16以及阴极18的结构进行了描述。然而,可以采取电解质膜17、阳极16以及阴极18的其他结构或其他材泮+。此外,在上述实施方式等中,已经对6个结合体19在平面内以3乘2的阵列设置的情况进行了描述。然而,结合体19的数目和配置并不限于此。此外,已经对6个结合体19以串联形式而电连4妾(以反C形连4妄)的情况进4亍了描述。然而,连4妻方法并不限于此,并且使用其他连接方法也可达到本发明的效果。此外,在上述实施方式等中,通过以其中压电体设置在板上作为燃料供给部12的结构为例进行了描述。然而,结构并不限于此,并且只要它作为能够根据发电部10的状态来调节燃料供给量的泵工作,就能够达到本发明的效果。此外,在上述实施方式等中,在发电部IO与燃料供给部13之间设置了密封层22或热传导部32。然而,密封层22和热传导部32不是必需设置的。即,利用对于发电部10—体化设置燃料汽化部13和燃津+供乡合部12的结构而达到了本发明的效果。此外,在上述实施方式等中,已经通过将DMFC作为实例进行了描述。然而,适用的燃并+电池并不限于此,而本发明能够:被应用于其他类型的燃料电池,例如使用氢作为燃料的聚合物电解质燃料电池、直4妻型曱醇燃冲牛电池以及二曱醚燃料电池。权利要求1.一种燃料电池,包括发电部,其中,相对地配置一对电极,在两者之间具有电解质膜;燃料罐,容纳液体燃料;燃料供给部,将所述液体燃料从所述燃料罐中供给到所述发电部侧,并且能够调节其供给量;以及燃料汽化部,将由所述燃料供给部所供给的所述液体燃料汽化,其中,所述燃料供给部和所述燃料汽化部是一体化设置的。2.根据权利要求1所述的燃料电池,其中,所述燃料供给部包括压-电体。3.根据权利要求1所述的燃料电池,其中,配置了多个发电部,并且所述发电部以串联形式而电连接。4.根据权利要求3所述的燃料电池,包括流道,用于将燃料从所述燃料供给部和所述燃料汽化部输送到所述发电部侧,其中,所述流道对所述多个发电部的每一个而i殳置。5.根据权利要求1所述的燃料电池,包括热传导部件,用于连接所述燃料汽化部与所述发电部侧。6.根据权利要求1所述的燃料电池,其中,所述燃料供给部的厚度和所述燃料汽化部的厚度的总和在2mm之内。7.—种电子装置,包括燃料电池,其中,所述燃料电池包括发电部,其中,相对i也配置一对电才及,在两者之间具有电解质月莫;燃料罐,容纳液体燃料;燃^牛供乡会部,将所述液体燃^h从所述燃料罐中供给到所述发电部侧,并且能够调节其供给量;以及燃料汽化部,将由所述燃料供给部所供给的所述液体燃料汽化,其中,所述燃料供给部和所述燃料汽化部是一体化设置的。全文摘要本发明提供一种能够在维持稳定供电的同时实现薄型化的燃料电池。燃料电池(1)包括发电部(10)、燃料罐(11)、燃料供给部(泵)(12)以及燃料汽化部(13)。发电部(10)具有将结合体(19)夹在电池板(15)与电池板(21)之间的结构。结合体(19)具有相对地配置阳极(16)和阴极(18)且在两者之间具有电解质膜(17)的结构。特别地,燃料供给部(12)和燃料汽化部(13)一体化设置,且由埋入其中的喷嘴部(14)连接。根据发电部(10)的状态,在燃料罐(11)中所包含的燃料由燃料供给部(12)抽取,然后由燃料汽化部(13)汽化,并且被供给到发电部(10)侧。文档编号H01M8/10GK101689664SQ20088002296公开日2010年3月31日申请日期2008年6月27日优先权日2007年7月6日发明者后藤习志,志村重辅,福岛和明申请人:索尼株式会社
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