[发明专利]燃料电池用燃料补给容器、燃料补给方法及燃料补给容器用支架

说明书

技术领域

本发明涉及例如在直接甲醇型燃料电池等不使用改性器而直接供给乙醇类等液体燃料来产生电化学反应的方式的燃料电池中，将燃料从外部注入、补给到燃料剩余量减少的主体侧燃料收容部内的燃料电池用燃料补给容器、燃料补给方法及用于收容燃料补给容器的燃料补给容器用支架。

背景技术

近年来，不使用用于提取氢(质子)的改性器，而直接将燃料即甲醇供给于阳极(燃料极)，可产生电化学反应的直接甲醇型燃料电池(DMFC)适合于设备的小型化，因此，其作为便携设备用的燃料电池特别受关注。而且，这种DMFC的燃料供给装置也有各种提案。

例如，在专利文献1中，记载有具备由至少局部具有柔性的部件构成的燃料容器，且通过泵供给燃料的便携机器用燃料电池。

另外，在专利文献2中，记载有由设置在箱体内的燃料罐和装卸自如地安装在燃料罐的安装部的燃料筒构成燃料收容容器，且将燃料筒作成由硬壳体构成的外部容器和收容在该外部容器内的具有高收缩性的内部容器构成的双层构造，将液体燃料收容在内部容器内的液体型燃料电池。

另外，在专利文献3中，记载有用具有挠性的树脂一体成形，以人手推开封入了甲醇的燃料补给器，由此将甲醇注入到燃料电池的燃料收纳部的情况。

专利文献1：特开2004-319388号公报

专利文献2：特开2005-71713号公报

专利文献3：特开2005-63726号公报

但是，在DMFC中，根据其燃料的供给方式，大致区分为有源型和无源型。有源型为用泵等将燃料供给于燃料电池使其循环的方式，例如，专利文献1所记载(专利文献1的图6所示的燃料电池系统)的燃料电池可以说是其一典型例，但是，这种有源型的DMFC易获得大的电力，相反，由于需要泵等机械性的燃料供给装置，因此，不利于使设备小型化。

另外，公开于专利文献2的燃料电池不直接使用泵等，而是将燃料罐设置在DMFC的箱体内，进而，具有在该燃料罐的安装部安装具备硬壳体的燃料筒的体积大的燃料收容容器，因此，对于设备的小型化可以说是不利的构造。

另一方面，无源型为利用对流及浓度梯度等供给燃料的方式，由于不使用机械性的燃料供给装置，因此，最适合于设备的小型化。例如，专利文献3所述的燃料电池装置(参照专利文献3的图1)可以说是其一典型例，为了适用于小型化要求高的便携设备、其中为了特别适用于电力消耗小的便携设备，考虑到可将燃料供给装置及燃料收纳部的构造尽可能简化，并且也能使燃料的收纳量为必要最小限，且每逢燃料不足时就根据需要将燃料从外部注入、补给的构造是现实且实用的构造。

但是，考虑到当将燃料从外部注入、补充到燃料电池主体侧的燃料收容部时，如专利文献3所述，在用人手推开挠性的燃料补给器而注入燃料的情况下，由于其注入量过多等而使燃料收容部内的压力增大，由此，会损坏由电极及电解质膜等构成的起电部。因此，为了不因来自外部的燃料注入而损坏起电部，而考虑将燃料注入时的燃料收容部内的压力维持在一定以下，抑制对起电部的负荷是有效的，但是在专利文献3中，完全未进行这种探讨。

另外，在专利文献1中，对通过弹簧的弹性力经由平板压迫收容在箱体内的燃料容器的方式有记载，但是，这只是即使燃料容器内的燃料减少也可进行稳定的燃料供给，完全没有考虑用人手推开燃料容器而注入燃料时对起电部赋予的负荷。

进而，考虑到在将燃料从外部注入时，因燃料的注入而使主体侧的燃料收容部内变成正压，要消除其正压状态，必须进行燃料收容部内的气体抽取，特别是为了将燃料注入时的燃料收容部内的压力维持在一定以下，而在将燃料每次少量地分数次连续性注入的情况下，若不完成燃料收容部内的气体抽取，就会对燃料的注入产生障碍。

但是，在专利文献1中，可知随着燃料的排出，具有柔性的部件就收缩，由容器的形状容易把握燃料的残留量，于是，成为不能完成燃料注入时的燃料收容部内的气体抽取的构造，难以将专利文献1所记述的燃料供给装置原封不动地适用于从外部注入、补给燃料的燃料供给装置。另外，在专利文献2中，对如下的方式有记载，由橡胶状的材质构成燃料筒的内部容器，以使其气球状膨胀的状态收容液体燃料，补给燃料，但是，此种方式也因和专利文献1同样的理由而难以原封不动地适用于从外部注入、补给燃料的燃料供给装置。

发明内容