[发明专利]燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及适用于直接型燃料电池的燃料电池。

背景技术

直接向发电部供给醇类等液体燃料的直接型燃料电池由于无需气化器和改质器等辅助器件，所以期待利用于便携设备的小型电源等。作为这样的直接型燃料电池，已公知有向发电部直接供给醇水溶液来取出质子，并且使从发电部排出的水等排出物向配置在发电部的上游侧的混合罐等循环而再次利用的循环型燃料电池系统。

在直接甲醇供给型燃料电池(DMFC)中，在将具有阳极、阴极以及膜电极复合体(MEA)的发电单元层叠的单元堆(Cell Stack)(发电部)中，进行发电。对阳极，经由送液泵等送来水以及甲醇的混合溶液，发生下述式(1)所示的反应，产生二氧化碳。另一方面，对阴极，经由送气泵等送来空气，产生下述式(2)所示的反应，产生水。

CH₃OH+H₂O→CO₂+6H⁺+6e^-        (1)

3/2O₂+6H⁺+6e^-→3H₂O           (2)

在阳极产生的二氧化碳和包括水以及未反应的甲醇的混合溶液成为气液二相流而从阳极排出。从阳极排出的气液二相流通过设在阳极的出口侧的流路中的气液分离器被分离成气体和液体。分离后的液体经由回收流路向混合罐等循环，分离后的气体被放出到大气中(例如，参照专利文献1)。

但是，在阳极的出口侧的流路中设置气液分离器的方法中，由于气液二相流在阳极流路内和阳极出口侧的流路中流通，所以阳极流路的压力损失变大。另外，由于配置气液分离器，阳极循环部变大，所以难以实现小型化。

[专利文献1]美国专利第6924055号说明书

发明内容

本发明提供一种可减小阳极流路的压力损失且可实现小型化的燃料电池。

根据本发明的方式，提供一种燃料电池，该燃料电池具备：具有夹着电解质膜相互对置的阳极以及阴极的膜电极复合体；与阳极连接并具有贯通孔的憎液性多孔体；和阳极流路板，其与憎液性多孔体连接，并具有经由憎液性多孔体回收由阳极生成的气体的气体回收流路以及经由贯通孔向阳极送给燃料的燃料送给流路，优选地，还具有阴极流路板，其隔着阴极与阳极流路板对置。

根据本发明的另一方式，提供一种燃料电池，该燃料电池具备：具有夹着电解质膜相互对置的阳极以及阴极的膜电极复合体；与阳极连接并具有贯通孔的亲液性多孔体；和阳极流路板，其与亲液性多孔体连接，并具有经由贯通孔回收由阳极生成的气体的气体回收流路以及经由亲液性多孔体向阳极送给燃料的燃料送给流路，优选地，还具有阴极流路板，其隔着阴极与阳极流路板对置。

根据本发明，可提供可减小阳极流路的压力损失且可实现小型化的燃料电池。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。

图2是示出本发明的第1实施方式的憎液性多孔体的一个例子的平面图。

图3是示出本发明的第2实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。

图4是示出本发明的第2实施方式的亲液性多孔体的一个例子的平面图。

图5是示出本发明的第3实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。

图6是示出本发明的第4实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。

图7是示出本发明的第5实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。

图8是示出本发明的第6实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。

图9是示出本发明的第7实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。

图10是示出本发明的第8实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。

图11是示出配置有多个本发明的第1～第8实施方式的燃料电池时的配置例子的示意图。

图12是示出配置有多个本发明的第1～第8实施方式的燃料电池时的配置例子的示意图。

(标号说明)

1 阳极气体催化剂层

2 阴极气体催化剂层

3 电解质膜

4 阳极气体扩散层

5 阴极气体扩散层

6 阳极微孔性层

7 阴极微孔性层

8 MEA

9 垫片

10 憎液性多孔体

10a 贯通孔

10b 区域

11 亲液性多孔体

11a 贯通孔