專利名稱：用于燃料電池的燃料儲存器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于燃料電池的燃料儲存器，特別是適于用作諸如移動電話、筆記本計算機(jī)、PDA等便攜式電子設(shè)備的電源的小型燃料電池的燃料儲存器。
背景技術(shù)：
一般而言，燃料電池包括電池單元，其中層疊著空氣電極層、電解質(zhì)層和燃料電極層；燃料供應(yīng)部，其用于將用作還原劑的燃料供應(yīng)到燃料電極層；以及空氣供應(yīng)部，其用于將用作氧化劑的空氣供應(yīng)到空氣電極層。并且，在這種電池中，在燃料與空氣中的氧氣之間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，以將電能輸送到外界。各種類型的燃料電池已被研制出來。
最近幾年，由于環(huán)境問題和節(jié)能意識的提高，人們開始研究將燃料電池用于各種用途的清潔能源。特別地講，人們已經(jīng)開始關(guān)注直接甲醇燃料電池，其可以只通過直接供應(yīng)包括甲醇和水的液體燃料來產(chǎn)生電能(參看，例如專利文獻(xiàn)1和2)。
在這些電池中，已知有一種液體燃料型的燃料電池利用毛細(xì)力供應(yīng)液體燃料(參看，例如專利文獻(xiàn)3和4)。
在上面各專利文獻(xiàn)中描述的液體燃料型燃料電池中，液體燃料通過毛細(xì)力而從燃料槽供應(yīng)到燃料電極，因此不需要利用泵來壓力輸送液體燃料，從而具有尺寸減小的優(yōu)點(diǎn)。
這種液體燃料電池只使用了布置在燃料儲存器中的多孔體和/或纖維束的毛細(xì)力，因而適合于減小結(jié)構(gòu)尺寸，然而，由于燃料以液體的形式直接供應(yīng)到燃料電極，因此在電池被安裝在小型便攜式設(shè)備中以及電池部分的方向經(jīng)常在各個方向上進(jìn)行變化的使用條件下，在長期使用過程中，燃料在使用中的流動就會變得不順暢，并且會發(fā)生燃料的供應(yīng)中止的問題，以至難以將燃料恒定地供應(yīng)給燃料電極。
另一方面，已知作為克服上述缺陷的一種措施，一種燃料電池系統(tǒng)中的液體燃料通過毛細(xì)力而引入電池中，液體燃料隨后在燃料氣化層中氣化并被使用(參看，例如專利文獻(xiàn)5)。然而，存在燃料流動性差的問題，這是一個亟待改進(jìn)的基本問題，并且具有上述結(jié)構(gòu)的燃料電池還涉及到這樣的問題，即由于存在將液體氣化然后用作燃料的系統(tǒng)，因此難以減小電池的尺寸。
如前所述，在傳統(tǒng)用于燃料電池的燃料儲存器中，目前的狀況是，在直接向燃料電極供應(yīng)燃料時，液體燃料被不穩(wěn)定地供應(yīng)，從而引起操作中的輸出值波動，并且難以將電池的尺寸減小到能夠安裝在便攜式設(shè)備中同時維持穩(wěn)定特性的程度。
專利文獻(xiàn)1日本特開平5-258760號公報(權(quán)利要求、實(shí)施方式等)；專利文獻(xiàn)2日本特開平5-307970號公報(權(quán)利要求、實(shí)施方式等)；專利文獻(xiàn)3日本特開昭59-66066號公報(權(quán)利要求、實(shí)施方式等)；專利文獻(xiàn)4日本特開平6-188008號公報(權(quán)利要求、實(shí)施方式等)；
專利文獻(xiàn)5日本特開2001-102069號公報(權(quán)利要求、實(shí)施方式等)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題考慮到上述傳統(tǒng)用于燃料電池的燃料儲存器中存在的問題和現(xiàn)狀，本發(fā)明旨在解決這些問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種用于燃料電池的燃料儲存器，其可以直接將液體燃料穩(wěn)定地供應(yīng)到燃料電池主體，并且可以使燃料電池的尺寸減小，同時液體燃料在儲存時不會損失。
解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)手段本發(fā)明人對上述傳統(tǒng)技術(shù)問題進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過采用可拆裝地連接著燃料電池主體的燃料儲存器，可以獲得實(shí)現(xiàn)上述目的的用于燃料電池的燃料儲存器，所述燃料儲存器配備有用于儲存液體燃料的燃料收容容器、具有特定結(jié)構(gòu)的燃料流出部以及隨動體，該隨動體位于儲存于燃料收容容器內(nèi)的液體燃料后端用于密封液體燃料并且隨著液體燃料的消耗而移動，這樣便完成了本發(fā)明。
也就是說，本發(fā)明包括以下項目(1)至(14)的內(nèi)容。
(1)用于燃料電池的燃料儲存器可拆裝地連接著燃料電池主體，其中，燃料儲存器配備有用于儲存液體燃料的燃料收容容器、燃料流出部以及隨動體，隨動體密封所儲存的液體燃料并且隨著液體燃料的消耗而移動，燃料流出部配備有用于封閉燃料收容容器的內(nèi)部和外部之間的連通的閥。
(2)根據(jù)上面的項目(1)所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，通過將液體燃料供應(yīng)件插入閥內(nèi)使上述燃料收容容器的內(nèi)部與燃料電池主體連通，由此形成連通部，該連通部將燃料收容容器內(nèi)部的液體燃料供應(yīng)給燃料電池主體。
(3)根據(jù)上面的項目(2)所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，上述閥包括彈性材料；上述連通部是縫隙，壓縮力沿著縫隙被關(guān)閉的方向起作用。
(4)根據(jù)上面的項目(3)所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，上述閥具有橢圓形橫截面；縫隙沿閥的短軸方向設(shè)置；以及，閥的主軸被壓縮到比縫隙長度短的長度。
(5)根據(jù)上面的項目(4)所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，上述橢圓形的閥被壓入其主軸比閥的主軸短的橢圓形容器內(nèi)，或者被壓入其直徑比閥的主軸短的圓形容器內(nèi)，以便壓縮閥的主軸方向。
(6)根據(jù)上面的項目(3)所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，上述閥具有圓形橫截面并且設(shè)有所述縫隙；閥被壓入其短軸比閥的直徑短的橢圓形容器內(nèi)，以至縫隙形成的線與橢圓的主軸方向一致，由此閥沿垂直于縫隙的方向被壓縮到比閥的初始直徑短的長度。
(7)根據(jù)上面的項目(5)至(6)中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，上述閥被壓入的容器是閥接收部，該閥接收部設(shè)置在上述燃料收容容器內(nèi)。
(8)根據(jù)上面的項目(5)至(6)中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，上述閥被壓入的容器是閥適配器，閥安裝在閥適配器內(nèi)形成組合件，該組合件裝入上述燃料收容容器內(nèi)。
(9)根據(jù)上面的項目(3)至(8)中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，上述閥包括對于上述液體燃料具有低透氣性的材料，并且包括具有如JIS K 6262-1997中規(guī)定的20％或以下的壓縮永久變形的材料。
(10)根據(jù)上面的項目(9)所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，上述閥的材料是丁基橡膠、鹵化丁基橡膠和丙烯腈-丁二烯橡膠中的任意一種。
(11)根據(jù)上面的項目(2)至(10)中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，在上述閥上形成的外凸?fàn)钔黄鸪蛏鲜鋈剂鲜杖萑萜鞯膬?nèi)部。
(12)根據(jù)上面的項目(2)所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，通過彈性體將上述閥的閥件關(guān)閉，以及通過插入上述液體燃料供應(yīng)件將上述閥的閥件打開。
(13)根據(jù)上面的項目(1)至(12)中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，上述液體燃料選自下述一組中的至少一種甲醇溶液、乙醇溶液、二甲醚(DME)、甲酸、肼、氨溶液、乙二醇、糖水溶液、硼氫化鈉水溶液。
(14)根據(jù)上面的項目(1)至(13)中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，燃料電池主體具有下述結(jié)構(gòu)，即多個單位電池單元相互連接，每個單位電池單元通過在燃料電極體的外表面上構(gòu)建電解質(zhì)層以及在電解質(zhì)層的外表面上構(gòu)建空氣電極層而形成；并且，與燃料儲存器相連的燃料供應(yīng)件被連接至單位電池單元，以便供應(yīng)液體燃料。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，所提供的用于燃料電池的燃料儲存器可以穩(wěn)定地供應(yīng)液體燃料，并且不會損失儲存的液體燃料，同時可以使燃料電池的尺寸減小。
另外，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得更有效地防止液體燃料泄漏的用于燃料電池的燃料儲存器。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的用于燃料電池的燃料儲存器的概略透視圖；圖2(a)至(h)顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式設(shè)置在燃料流出部內(nèi)的閥的結(jié)構(gòu)，其中，(a)是閥的透視圖；(b)是閥的平面圖；(c)是閥的縱向剖視圖；(d)是適配器的平面圖；(e)是適配器的縱向剖視圖；(f)是閥安裝在適配器內(nèi)的狀態(tài)的平面圖；(g)是閥安裝在適配器內(nèi)的狀態(tài)的縱向剖視圖；(h)是燃料儲存器的縱向剖視圖；圖3(a)至(h)顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式安裝在燃料流出部內(nèi)的閥的結(jié)構(gòu)，其中，(a)是閥的透視圖；(b)是閥的平面圖；(c)是閥的縱向剖視圖；(d)是適配器的平面圖；(e)是適配器的縱向剖視圖；(f)是閥安裝在適配器內(nèi)的狀態(tài)的平面圖；(g)是閥安裝在適配器內(nèi)的狀態(tài)的縱向剖視圖；(h)是顯示燃料儲存器的概要結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖；圖4(a)至(c)顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的用于燃料電池的燃料儲存器，其中，(a)是以縱向剖切顯示的概略剖視圖；(b)是閥的縱向剖視圖；(c)是閥的透視圖；圖5(a)至(d)顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式安裝在燃料流出部內(nèi)的閥的結(jié)構(gòu)，其中，(a)是閥的透視圖；(b)是閥的平面圖；(c)是閥的縱向剖視圖；(d)是以閥安裝在燃料儲存器內(nèi)的狀態(tài)顯示燃料儲存器的概要結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖；圖6(a)至(h)顯示了比較例中安裝在燃料流出部內(nèi)的閥的結(jié)構(gòu)，其中，(a)是閥的透視圖；(b)是閥的平面圖；(c)是閥的縱向剖視圖；(d)是適配器的平面圖；(e)是適配器的縱向剖視圖；(f)是閥安裝在適配器內(nèi)的狀態(tài)的平面圖；(g)是閥安裝在適配器內(nèi)的狀態(tài)的縱向剖視圖；(h)是顯示燃料儲存器的概要結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖；圖7是顯示一個實(shí)施例的概略縱向剖視圖，其中圖1所示用于燃料電池的燃料儲存器處于與燃料電池主體相連接并用作燃料電池的狀態(tài)；圖8(a)和(b)是說明燃料電池的單位電池單元(unit cell)的透視圖和縱向剖視圖；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明第三個實(shí)施方式用于燃料電池的燃料儲存器的使用狀態(tài)的部分概略剖視圖；圖10是顯示圖9所示用于燃料電池的燃料儲存器使用前的狀態(tài)的概略剖視圖。
附圖標(biāo)記說明A用于燃料電池的燃料儲存器F液體燃料10燃料收容容器11燃料流出部12閥17隨動體
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1至圖3顯示用于燃料電池的燃料儲存器A的基本狀態(tài)(第一實(shí)施方式)，其顯示了本發(fā)明的基本實(shí)施方式。
本發(fā)明第一實(shí)施方式的燃料電池的燃料儲存器A是一種可拆裝地連接著燃料電池主體的燃料儲存器，該燃料儲存器設(shè)置有用于儲存液體燃料F的管式(圓筒形)燃料收容容器10和位于燃料收容容器10下端部的燃料流出部11。燃料流出部11配備有閥12，其用于封閉燃料收容容器10的內(nèi)部和外部之間的連通，以及隨動體17，其設(shè)置在液體燃料F的后端用于密封液體燃料F并且隨著液體燃料F的消耗而移動。
上述管式燃料收容容器10優(yōu)選地由一材料構(gòu)成，該材料相對于儲存其中的液體燃料具有儲存穩(wěn)定性和耐用性，并且具有不透氣性(相對于氧氣、氮?dú)獾鹊牟煌笟庑?和透光性，所具有的透光性是為了視覺觀測剩余的液體燃料量。
當(dāng)不要求透光性時，燃料收容容器10的材料包括，例如，諸如鋁和不銹鋼等金屬、合成樹脂和玻璃，并且考慮到上述剩余的液體燃料量的可視性、不透氣性、制造和組裝中的成本降低、制造的容易度，燃料收容容器優(yōu)選地由單層結(jié)構(gòu)或者多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述層包括以下樹脂中的一種或者兩種或者更多種聚丙烯、聚乙烯醇、乙烯·乙烯醇共聚物樹脂(EVOH)、聚丙烯腈、尼龍、玻璃紙、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯和聚氯乙烯，每種樹脂具有上述的各個特性。在使用多層結(jié)構(gòu)的情況下，只要至少一層由具有上述性能(不透氣性等)的樹脂構(gòu)成，即使剩余層由普通樹脂構(gòu)成，在實(shí)際使用中就不會存在問題。具有多層結(jié)構(gòu)的這種管可以通過擠出成型、注射成型、共擠成型制成。
燃料流出部11配備有閥12，該閥12用于封閉圓柱形燃料收容容器10的內(nèi)部和外部之間的連通，并且在該實(shí)施方式中采用了下述結(jié)構(gòu)，即閥12直接地或者通過閥適配器安裝在燃料流出部11內(nèi)。這種閥采用的結(jié)構(gòu)與用于書寫工具中的部件結(jié)構(gòu)相同，并且保護(hù)直接儲存在圓柱形燃料收容容器10中的液體燃料F不受異物的影響，如圖2(a)至(c)所示，所述異物例如由于大氣壓力和溫度變化而來自后文所述的燃料供應(yīng)管周圍的空氣。
閥12設(shè)置有具有線性縫隙的連通部13，所述線性縫隙用于將燃料收容容器10內(nèi)部的液體燃料F供應(yīng)給外部，這樣允許通過插入液體燃料供應(yīng)件來連通燃料收容容器10的內(nèi)部和外部。另外，當(dāng)閥12安裝在上述的燃料流出部11或者閥適配器內(nèi)時，通過閥外緣部14使閥12沿軸向受到壓縮，由此壓縮力對上述連通部13起作用。在該實(shí)施方式中，閥為圖2(b)所示的橢圓形；作為連通部的縫隙13沿短軸方向設(shè)置；外緣部14沿長軸方向被壓縮；壓縮力沿縫隙13被關(guān)閉的方向起作用。
連通部13由線性縫隙形成，并且對該連通部13沒有特別的限制，只要其具有下述結(jié)構(gòu)，即通過將液體燃料供應(yīng)件插入連通部中可以連通燃料收容容器10，從而將燃料收容容器10內(nèi)的液體燃料F供應(yīng)給外部。連通部13可以是十字形或者放射狀縫隙，可以是形成有多個縫隙且各個縫隙相交到同一點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，也可以是圓孔或者矩形孔。優(yōu)選的是，連通部13是上述線性縫隙。對外緣部14的形狀沒有特別的限制，并且它可以是圓形和橢圓形，橢圓形就是上述實(shí)施方式的情形。
優(yōu)選的是，外凸?fàn)铄F形面(突起)15朝向燃料收容容器10的內(nèi)部形成于閥12的內(nèi)表面?zhèn)?，以便于?dāng)插入液體燃料供應(yīng)件時可以平滑地插入。
上述燃料流出部11配備有如圖2(d)和(e)所示的適配器16，適配器16為圓柱形并且包括主體部16b和圓柱形固定件16c，其中，在主體部16b內(nèi)的內(nèi)圓周面上形成限位部16a。具有上述結(jié)構(gòu)的閥12插在限位部16a和固定件16c之間。
閥12和適配器16的組合包括以下情形，即橢圓形的縫隙閥和圓形適配器(圖2)以及圓形的縫隙閥和橢圓形適配器(圖3)。在后一情形下，縫隙閥的縫隙方向必須與適配器的長軸方向一致。
具有上述結(jié)構(gòu)的閥12形成了用于在停止使用時(不使用)防止例如空氣等異物進(jìn)入其中的結(jié)構(gòu)。這是為了避免由于空氣進(jìn)入引起的液體燃料收容容器10內(nèi)的壓力升高而導(dǎo)致的問題，例如燃料泄漏和噴出。
考慮到更有效地防止液體燃料的泄漏，閥12和適配器16優(yōu)選地具有上述結(jié)構(gòu)，并且包括對于液體燃料F具有低透氣性的材料，構(gòu)成閥12和適配器16的材料還要具有如JIS K 6262-1997中規(guī)定的20％或以下的壓縮永久變形。
對上述閥12和適配器16的材料沒有特別的限制，只要該材料相對于所儲存的液體燃料F具有儲存穩(wěn)定性和耐用性，并且具有不透氣性和彈性即可，通過所述彈性可以使閥和適配器緊固到燃料供應(yīng)管上并且具有上述特性。所述材料包括合成樹脂，例如聚乙烯醇、乙烯·乙烯醇共聚物樹脂、聚丙烯腈、尼龍、玻璃紙、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯和聚氯乙烯；橡膠，例如天然橡膠、異戊二烯橡膠、聚丁橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠、1，2-聚丁二烯橡膠、丁苯橡膠、氯丁二烯橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯酸橡膠、表氯醇橡膠、聚硫橡膠、硅橡膠、氟碳橡膠和聚氨酯橡膠；以及熱塑性彈性體。它們可以通過傳統(tǒng)的注射成型、硫化成型等制成。
所使用的液體燃料F包括由甲醇和水組成的甲醇溶液，但是液體燃料并不特別局限于此，只要可以從復(fù)合物高效地獲得氫離子(H+)和電子(e-)即可，所述復(fù)合物作為燃料供應(yīng)至后文所述的燃料電極體。也可以使用下述液體燃料，例如二甲醚(DME)、乙醇溶液、甲酸、肼、氨溶液、乙二醇、糖水溶液、硼氫化鈉水溶液，當(dāng)然要取決于燃料電極體的結(jié)構(gòu)。
可以根據(jù)燃料電池的結(jié)構(gòu)和特性使用具有不同濃度的上述液體燃料，并且可以使用濃度為例如1％至100％的液體燃料。
隨動體17與儲存于燃料收容容器10內(nèi)的液體燃料F的后端接觸以便密封液體燃料F，并且隨著液體燃料F的消耗而移動。隨動體17防止燃料收容容器10內(nèi)的液體燃料泄漏和氣化，同時防止空氣進(jìn)入液體燃料。
要求該隨動體17在液體燃料F中不溶解或者擴(kuò)散。如果它在液體燃料F中溶解或者擴(kuò)散，在作為燃料儲存槽的燃料收容容器10內(nèi)的液體燃料將從燃料收容容器后端的空氣開口側(cè)泄漏和氣化，這樣燃料收容容器不僅沒有起到作為燃料儲存槽的作用，而且構(gòu)成隨動體17的物質(zhì)與液體燃料F一起進(jìn)入燃料電池主體的燃料電極，從而在一定情形下對反應(yīng)有負(fù)面影響?？紤]到上述這些情況，選擇用于本發(fā)明中隨動體17的優(yōu)選特性。
對可以采用哪一種隨動體17沒有特別的限制，只要其具有并且能夠具有上述特性即可，隨動體17的材料可以是，例如，諸如礦物油、聚乙二醇、聚酯、聚丁烯、硅油等石油類，以及下述物質(zhì)，即通過將溶劑與脂族金屬皂(aliphatic metallic soaps)、改性粘土、硅膠、炭黑、天然或者合成橡膠，或者各種合成聚合物混合而粘性增大的物質(zhì)。
優(yōu)選隨動體17具有比液體燃料F更低的表面自由能，由此類似于上述燃料收容容器10和閥12的情形，可以更好地防止液體燃料進(jìn)入燃料收容容器10和隨動體17之間的縫隙而泄漏到外部。考慮到上述情況，適當(dāng)?shù)剡x擇隨動體17的材料和表面狀態(tài)。
另外，由合成樹脂和彈性材料構(gòu)成的隨動體輔助件可以設(shè)置在隨動體17和液體燃料F之間，以防止隨動體17和液體燃料F回流。
如圖7和圖8所示，用于燃料電池的這種燃料儲存器A與燃料電池主體N可拆裝地連接和使用。
也就是說，如圖7和圖8所示，燃料電池主體N配備有單位電池單元(燃料電池單元)20、20，其通過以下方式形成，即在包括精細(xì)多孔碳質(zhì)體的燃料電極體21的外表面上構(gòu)建電解質(zhì)層23，并且在電解質(zhì)層23的外表面上構(gòu)建空氣電極層24；燃料供應(yīng)件30，其具有浸滲結(jié)構(gòu)并且與燃料儲存器A連接；以及用后燃料儲存槽40，其設(shè)置在所述燃料供應(yīng)件30的一端。上述各單位電池單元20、20串聯(lián)連接，并且通過燃料供應(yīng)件30將燃料順序供應(yīng)給它們。上述燃料儲存器A具有可更換的筒形結(jié)構(gòu)，并且被插入燃料電池主體N的支撐件18內(nèi)。
在該實(shí)施方式中，如圖1、圖2(h)、圖3(h)和圖7所示，液體燃料F被直接儲存，并且通過將燃料供應(yīng)件30插入閥12來供應(yīng)燃料F，所述閥12安裝在位于儲存液體燃料F的燃料收容容器10下部的燃料流出部11內(nèi)。
在供應(yīng)燃料期間，隨動體隨著這個燃料儲存器內(nèi)的燃料流出而移動以跟隨燃料體積的變化(體積減小)，因此空氣不會進(jìn)入燃料收容容器內(nèi)。
安裝在燃料收容容器10內(nèi)的閥12和燃料供應(yīng)件30與燃料儲存器A的燃料流出部11分別采用相互配合連接。在這種情況下，如果各個部件的表面自由能高于液體燃料F的表面自由能，則液體燃料容易進(jìn)入連接處的縫隙中，液體燃料F泄漏的可能性會提高。因此，至少在與液體燃料F相接觸的表面上將上述部件的表面自由能優(yōu)選地控制在低于液體燃料F的表面自由能。至于控制表面自由能的方法，可以通過涂覆硅基或氟基斥水劑對與液體燃料F接觸的燃料收容容器10的表面進(jìn)行斥水膜形成處理。
如圖8(a)和(b)所示，各單位電池單元20具有燃料電極體21，其包括精細(xì)多孔碳質(zhì)柱狀體；貫通部22，其位于單位電池單元的中央部分，并且燃料供應(yīng)件30穿過所述貫通部。并且單位電池單元具有下述結(jié)構(gòu)，即電解質(zhì)層23構(gòu)建在所述燃料電極體21的外表面上，并且空氣電極層24構(gòu)建在電解質(zhì)層23的外表面上。各個單位電池單元20產(chǎn)生的電動勢為理論上每個電池大約1.2V。
構(gòu)成燃料電極體21的精細(xì)多孔碳質(zhì)柱狀體可以是任何形式，只要其為具有精細(xì)連通孔的多孔結(jié)構(gòu)即可，并且其包括，例如具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或點(diǎn)狀燒結(jié)結(jié)構(gòu)并且由非晶碳和炭粉構(gòu)成的碳復(fù)合成型體、各向同性高密度碳材料成型體、碳纖維制紙成型體和活性炭成型體。考慮到容易控制燃料電池的燃料電極中的反應(yīng)，并且進(jìn)一步提高反應(yīng)效率，優(yōu)先選用包括非晶碳和炭粉并且具有精細(xì)連通孔的碳復(fù)合成型體。
用于制造上述具有多孔結(jié)構(gòu)的碳復(fù)合體的炭粉優(yōu)選為選自下述至少一種(一種炭粉或者兩種或更多種炭粉的組合)高定向熱解石墨(HOPG)、集結(jié)石墨、天然石墨、人工石墨、碳納米管、富勒烯。
鉑釕(Pt-Ru)催化劑、銥釕(Ir-Ru)催化劑和鉑錫(Pt-Sn)催化劑通過下述方法形成于燃料電極體21的外表面上，即對含有上述金屬離子或者金屬精細(xì)顆粒前體(例如金屬配合物)的溶液進(jìn)行浸滲或浸漬處理然后進(jìn)行還原處理的方法，以及對金屬精細(xì)顆粒的電沉積方法。
電解質(zhì)層23包括具有質(zhì)子傳導(dǎo)性和氫氧離子傳導(dǎo)性的離子交換膜，例如氟基的離子交換膜，包括Nafion(杜邦公司制造)，另外，還包括耐熱性、甲醇滲透抑制性好的薄膜，例如含有作為質(zhì)子傳導(dǎo)材料的無機(jī)化合物和作為膜材料的聚合物的復(fù)合膜，特別是將沸石用作無機(jī)化合物、將丁苯基橡膠用作聚合物的復(fù)合膜，以及碳?xì)浠衔锘又δぁ?br> 空氣電極層24包括多孔碳質(zhì)體，通過使用含有上述金屬精細(xì)顆粒前體的溶液的方法將鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)附在多孔碳質(zhì)體上，并且該多孔碳質(zhì)體具有多孔結(jié)構(gòu)。
對燃料供應(yīng)件30沒有特別的限制，只要其可以被插入燃料儲存器A的閥12中并且具有將液體燃料F供應(yīng)給各單位電池單元20的浸滲結(jié)構(gòu)即可，例如，燃料供應(yīng)件30包括具有毛細(xì)力的多孔體，其包括氈、海綿、由諸如樹脂顆粒燒結(jié)體和樹脂纖維燒結(jié)體等燒結(jié)體構(gòu)成的物質(zhì)；和纖維束，其包括下述材料之一或者兩種或更多種下述材料的組合，即天然纖維、動物毛發(fā)纖維、聚醛基樹脂、丙烯基樹脂、聚酯基樹脂、聚酰胺基樹脂、聚氨酯基樹脂、聚烯烴基樹脂、聚乙烯基樹脂、聚碳酸酯基樹脂、聚醚基樹脂、聚苯撐基樹脂。根據(jù)供應(yīng)到各單位電池單元20的液體燃料量，適當(dāng)?shù)剡x擇上述多孔體和纖維束的孔隙度。
用后燃料儲存槽40布置在燃料供應(yīng)件30的一端。在這種情況下，如果將用后燃料儲存槽40直接接觸燃料供應(yīng)件30的端部以便于直接將用后燃料吸納在吸納體內(nèi)，則不會有任何問題，并且在與燃料供應(yīng)件30相接觸的部分，可以提供紗條、多孔體或纖維束作為輸油裝置，以形成用后燃料流出通道。
由燃料供應(yīng)件30供應(yīng)的液體燃料被用于單位電池單元20中的反應(yīng)，并且由于燃料供應(yīng)量與燃料消耗量相關(guān)聯(lián)，因此幾乎不會有未經(jīng)反應(yīng)就流出到電池單元外部的液體燃料，所以不必像傳統(tǒng)液體燃料型燃料電池那樣在燃料出口側(cè)設(shè)置處理系統(tǒng)。然而，當(dāng)相對于操作狀態(tài)而言被供應(yīng)的燃料過量時，本發(fā)明采用了這樣的結(jié)構(gòu)，即沒有用于反應(yīng)的液體燃料可以儲存在儲存槽40中，以防止對電極中的反應(yīng)有不良影響。
在圖7中，標(biāo)記50表示的部件包括網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其將燃料儲存器A與用后燃料儲存槽40相連接，并且允許液體燃料通過燃料供應(yīng)件30直接從燃料收容容器10可靠地供應(yīng)到每個相應(yīng)的單位電池單元20、20。
在使用如此構(gòu)成的燃料儲存器A的燃料電池中，液體燃料從燃料儲存器A供應(yīng)到燃料供應(yīng)件30，然后通過浸滲結(jié)構(gòu)引入各個單位電池單元20、20，所述燃料供應(yīng)件30插入在燃料流出部內(nèi)的閥12內(nèi)。
在本發(fā)明中，燃料儲存器A可拆裝地連接著燃料電池主體，并且配備有用于儲存液體燃料F的管式燃料收容容器10和燃料流出部11，該燃料流出部11設(shè)置有用于封閉燃料收容容器10的內(nèi)部和外部之間的連通的閥12，這樣所提供的用于燃料電池的燃料儲存器不會損失儲存的液體燃料，并且直接將液體燃料F穩(wěn)定地供應(yīng)到燃料電池主體N，同時可以使電池的尺寸減小。
在上述實(shí)施方式中，所提供的閥12用于封閉燃料收容容器10的內(nèi)部和外部之間的連通，也就是說，液體燃料供應(yīng)件30插入閥12，由此連通燃料收容容器10的內(nèi)部和外部而形成連通部13，該連通部13用于將燃料收容容器10內(nèi)部的液體燃料F供應(yīng)到外部。當(dāng)將閥12安裝在燃料流出部11內(nèi)時，通過該閥的外緣部14使閥12沿軸向受到壓縮，由此將壓縮力施加在連通部13上，這樣可以更有效地防止液體燃料F從連通部13泄漏。并且，燃料收容容器10設(shè)置有具有下述結(jié)構(gòu)的適配器16，即閥12插在適配器16內(nèi)的限位部16a和固定件16c之間，并且該結(jié)構(gòu)易于組裝，從而可以將閥12穩(wěn)定地固定在位于收容容器10內(nèi)的燃料流出部11內(nèi)。
另外，隨動體17設(shè)置在液體燃料F的后端用于密封液體燃料F并且隨著燃料的消耗而移動，并且燃料被消耗的同時燃料電池產(chǎn)生電能使得液體燃料的體積減小，隨動體17隨之而移動。另外，即使當(dāng)燃料電池的工作使得燃料儲存器(液體燃料)變熱，隨動體17也可以通過移動與燃料體積的膨脹保持一致。
隨著燃料的流出，燃料收容容器不會由空氣來替代，因此即使燃料流出部處于燃料流出到一定程度的狀態(tài)下，由于燃料一直與燃料流出部接觸，燃料也可以順暢地流出。
在上述實(shí)施方式中，毛細(xì)力至少存在于燃料電極體21和/或與燃料電極體21接觸的燃料供應(yīng)件30內(nèi)，并且這種毛細(xì)力使得有可能將燃料直接從燃料收容容器10穩(wěn)定、連續(xù)地供應(yīng)到每個單位電池單元20、20而不會出現(xiàn)回流和中斷。更優(yōu)選的是，將用后燃料儲存槽40的毛細(xì)力設(shè)置為大于燃料電極體21和/或與燃料電極體2 1接觸的燃料供應(yīng)件30內(nèi)存在的毛細(xì)力，這使得有可能使液體燃料直接從燃料收容容器10和各個單位電池單元20、20穩(wěn)定、連續(xù)地一直流出到用后燃料儲存槽而不會出現(xiàn)回流和中斷。
另外，上述單位電池單元具有一結(jié)構(gòu)，采用該結(jié)構(gòu)可以順暢地供應(yīng)液體燃料，并且該結(jié)構(gòu)不必使用特定的輔助設(shè)備，例如泵、吹風(fēng)機(jī)、燃料氣化器和冷凝器，就可以使液體燃料不氣化，因此有可能減少燃料電池的尺寸。
因此，在上述實(shí)施方式的燃料電池中，有可能將整個燃料電池放入一模塊內(nèi)，并且所提供的小型燃料電池可以用作諸如移動電話、筆記本計算機(jī)等便攜式電子設(shè)備的電源。
在上述實(shí)施方式中，已經(jīng)顯示了采用燃料電池的兩個單位電池單元20的結(jié)構(gòu)，并且可以根據(jù)燃料電池的使用目的，通過增加所連接(串聯(lián)或并聯(lián))的單位電池單元20的數(shù)量來獲得預(yù)期的電動勢。
圖4顯示根據(jù)本發(fā)明用于燃料電池的燃料儲存器的另一個實(shí)施方式(第二實(shí)施方式)。在下述實(shí)施方式中，燃料儲存器的那些與上述第一實(shí)施方式的燃料電池的燃料儲存器中結(jié)構(gòu)相同且效果相同的部件以與圖1中相同的附圖標(biāo)記表示，并且省略對它們的解釋。
如圖4(a)至(c)所示，第二實(shí)施方式的用于燃料電池的燃料儲存器B與第一實(shí)施方式的不同之處只在于第一實(shí)施方式的閥具有縫隙，而第二實(shí)施方式的閥變?yōu)橄率鼋Y(jié)構(gòu)，即通過諸如彈簧件等彈性體使閥關(guān)閉以及通過插入液體燃料供應(yīng)件使閥打開。
這種閥60在主體61內(nèi)具有閥接收部61a，并且閥60具有下述結(jié)構(gòu)，即通過諸如彈簧件等彈性體62將具有倒T形橫截面的閥件63一直壓向閥接收部61a以便使閥關(guān)閉，并且通過插入液體燃料供應(yīng)件30使閥打開以供應(yīng)液體燃料。
在使用如此構(gòu)成的燃料儲存器B的燃料電池內(nèi)，與上述第一實(shí)施方式的情形一樣，液體燃料從燃料儲存器B供應(yīng)到燃料供應(yīng)件30，然后通過浸滲結(jié)構(gòu)引入各單位電池單元20、20，所述燃料供應(yīng)件30插在燃料流出部內(nèi)的閥60內(nèi)。
在上述實(shí)施方式中，燃料儲存器B可拆裝地連接著燃料電池主體，并且配備有用于儲存液體燃料F的管式燃料收容容器10和燃料流出部11，燃料流出部11設(shè)置有用于封閉燃料收容容器10的內(nèi)部和外部之間的連通的閥60，這樣所提供的用于燃料電池的燃料儲存器不會損失儲存的液體燃料，并且將液體燃料F直接穩(wěn)定地供應(yīng)給燃料電池主體N，同時可以使電池的尺寸減小。
圖9和圖10顯示根據(jù)本發(fā)明用于燃料電池的燃料儲存器的另一個實(shí)施方式(第三實(shí)施方式)，并且顯示閥的另一個實(shí)施方式和燃料儲存器與燃料電池主體之間連接的另一個實(shí)施方式。
如圖9和圖10所示，第三實(shí)施方式的燃料儲存器C與上述第一實(shí)施方式的不同之處在于通過插在閥12內(nèi)的液體燃料供應(yīng)管31將燃料儲存器C與液體燃料供應(yīng)件30連接；包括PP樹脂的隨動體輔助件17a安裝在隨動體17的內(nèi)部，以便當(dāng)儲存有大量的液體燃料時改進(jìn)隨動體的跟隨特性；以及閥具有下述結(jié)構(gòu)，即通過插入與燃料供應(yīng)件30相連接的液體燃料供應(yīng)管31將關(guān)閉的閥打開。采用與上述第一實(shí)施方式相同的方式使用燃料儲存器C，并且具有預(yù)期的效果。
雖然圖中未顯示，但是燃料儲存器C具有下述結(jié)構(gòu)，即液體燃料供應(yīng)件30的末端(圖9和圖10中的箭頭方向)與單位電池單元20串聯(lián)或者并聯(lián)地連接，這與上述第一實(shí)施方式(圖7)的情形一致。
根據(jù)本發(fā)明的用于燃料電池的儲存器不限于上述各實(shí)施方式，可以在本發(fā)明的技術(shù)原理范圍內(nèi)對其進(jìn)行各種程度的修改。
例如，雖然采用了圓柱形單位電池單元20，但是它可以有不同的形狀，例如矩形和平板形，并且它可以與燃料電池供應(yīng)件30并聯(lián)和串聯(lián)地連接。
上述實(shí)施方式使得有可能防止諸如空氣等異物由于大氣壓力和溫度變化從燃料供應(yīng)管31的周圍進(jìn)入直接儲存于燃料收容容器10內(nèi)的液體燃料F內(nèi)，但是對上述實(shí)施方式?jīng)]有特別的限制，只要儲存器具有下述結(jié)構(gòu)即可，即具有通過插入燃料供應(yīng)管31將液體燃料供應(yīng)給液體燃料供應(yīng)件30的結(jié)構(gòu)。
另外，在上述實(shí)施方式中，已經(jīng)解釋本發(fā)明用于直接甲醇燃料電池，但是本發(fā)明并不限于用于上述直接甲醇燃料電池，只要是可拆裝地連接著燃料電池主體的用于燃料電池的燃料儲存器即可，其中上述燃料儲存器配備有用于儲存液體燃料的燃料收容容器和燃料流出部，并且上述燃料流出部配備有用于封閉燃料收容容器的內(nèi)部和外部之間的連通的閥。本發(fā)明的燃料儲存器也適用于改進(jìn)型燃料電池。另外，當(dāng)燃料儲存器裝有大量(例如，100ml或者更多)液體燃料并且管式燃料收容容器的直徑增大時，可以增加隨動體的數(shù)量以符合燃料儲存器的要求或者可以插入隨動體輔助件以使隨動體很好地跟隨而沒有中斷。
另外，燃料電池主體由以下方式構(gòu)成，即在包括精細(xì)多孔碳質(zhì)體的燃料電極體的外表面上構(gòu)建電解質(zhì)層，并且在所述電解質(zhì)層的外表面上構(gòu)建空氣電極層，但是對燃料電池主體的結(jié)構(gòu)沒有特別的限制，燃料電池主體可以采用下述構(gòu)造提供單位電池單元或者連接體，其中，單位電池單元通過在基質(zhì)材料的表面上形成電極/電解質(zhì)/電極的各個層而獲得，連接體通過連接兩個或多個單位電池單元而獲得，所述基質(zhì)材料包括具有導(dǎo)電性的多孔碳質(zhì)體；形成于基質(zhì)材料的外表面上的電極表面暴露于空氣；通過燃料供應(yīng)件使基質(zhì)材料充滿液體燃料。
實(shí)施例下面，參照實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于下述實(shí)施例。
實(shí)施例1至4和比較例1采用具有如下所示結(jié)構(gòu)的五種燃料儲存器，其中燃料流出部內(nèi)的閥不同，并且燃料儲存器裝滿液體燃料(70重量％的甲醇溶液，比重0.87)和隨動體。
實(shí)施例1至3和比較例1液體燃料2g和隨動體0.30g實(shí)施例4液體燃料1g和隨動體0.15g燃料收容容器的構(gòu)造管#1長100mm，外徑8mm，內(nèi)徑6mm，聚丙烯制成的擠出管管#2長100mm，外徑6mm，內(nèi)徑4mm，聚丙烯制成的擠出管實(shí)施例1至3和比較例1采用管#1實(shí)施例4采用管#2燃料流出部#1(縫隙閥，基于圖2)縫隙閥#1長3mm(該長度未計入突起，突起長4mm)，長軸5mm，短軸4mm，縫隙長1.5mm，由丁基橡膠制成。
這種由丁基橡膠制成的縫隙閥對于上述70重量％的甲醇溶液在50℃、30％相對濕度下具有0.1mg/day/atm的透氣性，還具有如JIS K 6262-1997中規(guī)定的10％的壓縮永久變形(下文同樣引用)。
適配器#1長6mm，外徑6mm，內(nèi)徑4mm，用于插入燃料供應(yīng)體的入口的內(nèi)徑1.2mm，聚丙烯制成的注射成型件止擋件#1長2mm，外徑4mm，內(nèi)徑3mm，聚丙烯制成的注射成型件燃料流出部#2(縫隙閥，基于圖3)縫隙閥#2長3mm(該長度未計入突起，突起長4mm)，外徑5mm，縫隙長1.5mm，由丁基橡膠制成。
這種由丁基橡膠制成的縫隙閥對于上述70重量％的甲醇溶液在50℃、30％相對濕度下具有0.1mg/day/atm的透氣性，還具有如JIS K 6262-1997中規(guī)定的10％的壓縮永久變形。
適配器#2長6mm，外徑6mm，內(nèi)徑的長軸5mm，內(nèi)徑的短軸4mm，用于插入燃料供應(yīng)體的入口的內(nèi)徑1.2mm，聚丙烯制成的注射成型件止擋件#2長2mm，外徑的長軸5mm，外徑的短軸4mm，內(nèi)徑的長軸4mm，內(nèi)徑的短軸3mm，聚丙烯制成的注射成型件燃料流出部#3(閥，基于圖4)長10mm，外徑6mm，內(nèi)徑1mm，閥主體由聚丙烯制成彈性體不銹鋼制成的彈簧閥由聚丙烯制成燃料流出部#4(縫隙閥，基于圖5)縫隙閥#1長3mm(該長度未計入突起，突起長4mm)，長軸5mm，短軸4mm，縫隙長1.5mm，由丁基橡膠制成。
這種由丁基橡膠制成的縫隙閥對于上述70重量％的甲醇溶液在50℃、30％相對濕度下具有0.1mg/day/atm的透氣性，還具有如JIS K 6262-1997中規(guī)定的10％的壓縮永久變形。
止擋件#1長2mm，外徑4mm，內(nèi)徑3mm，聚丙烯制成的注射成型件上述縫隙閥#1和止擋件#1都被直接壓入收容容器管#2內(nèi)以便形成燃料流出部#4。
燃料流出部#5(縫隙閥，基于圖6)縫隙閥#3長3mm(該長度未計入突起，突起長4mm)，外徑4mm，縫隙長1.5mm，由丁基橡膠制成。
這種由丁基橡膠制成的縫隙閥對于上述70重量％的甲醇溶液在50℃、30％相對濕度下具有0.1mg/day/atm的透氣性，還具有如JIS K 6262-1997中規(guī)定的10％的壓縮永久變形。
適配器#1長6mm，外徑6mm，內(nèi)徑4mm，用于插入燃料供應(yīng)體的入口的內(nèi)徑1.2mm，聚丙烯制成的注射成型件止擋件#1長2mm，外徑4mm，內(nèi)徑3mm，聚丙烯制成的注射成型件實(shí)施例1采用燃料流出部#1實(shí)施例2采用燃料流出部#2實(shí)施例3采用燃料流出部#3實(shí)施例4采用燃料流出部#4比較例1采用燃料流出部#5
隨動體的構(gòu)成采用具有下述配方的凝膠狀隨動體(比重0.90)礦物油Diana Process Oil 按重量有93份MC-W90(由出光興產(chǎn)株式會社制造)疏水性硅石Aerosil 按重量有6份R-974D(由Nippon Aerosil株式會社制造)硅基表面活性劑SILWET FZ-2171 按重量有1份(由日本尤尼卡株式會社制造)采用具有上述構(gòu)造的燃料流出部的燃料儲存器，并將其用于下述試驗。
試驗1燃料流出特性燃料供應(yīng)體是具有1.0mm直徑的不銹鋼空管(空心部分的直徑0.8mm)，將其插入安裝在上述燃料收容容器的燃料流出部的縫隙閥12或者閥60內(nèi)，以便評估各個燃料儲存器內(nèi)的燃料流出特性。
在實(shí)施例1至4和對比實(shí)施例1中，發(fā)現(xiàn)裝滿的液體燃料可以全部流出。另外，發(fā)現(xiàn)各個隨動體可以很好地跟隨。
試驗2燃料儲存特性，初始階段采用具有上述構(gòu)造的燃料儲存器以確定燃料的泄漏情況。
轉(zhuǎn)動燃料儲存器使燃料流出部向下，并且在室溫下保持豎立狀態(tài)一天，然后測量重量的變化。
評估○重量變化小于10％×重量變化等于或者大于10％在實(shí)施例1至4和比較例1中，發(fā)現(xiàn)重量的變化小于10％并且燃料儲存特性優(yōu)良。
試驗3燃料儲存特性，熱狀態(tài)采用具有上述構(gòu)造的燃料儲存器以確定燃料的泄漏情況。
轉(zhuǎn)動燃料儲存器使燃料流出部向下，并且在50℃、60％相對濕度下保持豎立狀態(tài)一天，然后測量重量的變化。
評估○重量變化小于10％×重量變化等于或者大于10％在實(shí)施例1至4和比較例1中，發(fā)現(xiàn)重量的變化小于10％并且燃料儲存特性優(yōu)良。
試驗4燃料儲存特性，加壓狀態(tài)采用具有上述構(gòu)造的燃料儲存器，并且通過壓縮空氣從燃料流出部的相反側(cè)給燃料儲存器加壓(100kPa)以確定燃料的泄漏情況。
評估○燃料未泄漏×燃料噴出在實(shí)施例1至4中，發(fā)現(xiàn)燃料未泄漏并且燃料儲存特性優(yōu)良。然而，在比較例1中，發(fā)現(xiàn)燃料噴出并且在加壓狀態(tài)下涉及燃料儲存特性的問題。
實(shí)施例和比較例中燃料儲存器的構(gòu)造顯示在表1中，試驗1至4的結(jié)果顯示在表2中。
表1

表2

工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的液體燃料儲存器可以用于在小型燃料電池中儲存燃料，該小型燃料電池用作諸如移動電話、筆記本計算機(jī)和PDA等便攜式電子設(shè)備的電源。
權(quán)利要求
1.一種用于燃料電池的燃料儲存器，其可拆裝地連接著燃料電池主體，其中，所述燃料儲存器配備有用于儲存液體燃料的燃料收容容器、燃料流出部以及隨動體，所述隨動體密封所儲存的液體燃料并且隨著液體燃料的消耗而移動，所述燃料流出部配備有用于封閉燃料收容容器的內(nèi)部和外部之間的連通的閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，通過將液體燃料供應(yīng)件插入所述閥內(nèi)，燃料收容容器的內(nèi)部與燃料電池主體連通，由此形成連通部，該連通部將燃料收容容器內(nèi)部的液體燃料供應(yīng)給燃料電池主體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，所述閥包括彈性材料；所述連通部是縫隙，壓縮力沿著縫隙被關(guān)閉的方向起作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，所述閥在橫截面上呈橢圓形；縫隙沿所述閥的短軸方向設(shè)置；閥的主軸被壓縮到比縫隙長度短的長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，所述橢圓形的閥被壓入其主軸比閥的主軸短的橢圓形容器內(nèi)，或者被壓入其直徑比閥的主軸短的圓形容器內(nèi)，以便壓縮閥的主軸方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，所述閥具有圓形橫截面并且設(shè)有所述縫隙；閥被壓入其短軸比閥的直徑短的橢圓形容器內(nèi)，以至縫隙形成的線與橢圓的主軸方向一致，由此閥沿垂直于縫隙的方向被壓縮到比閥的初始直徑短的長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5和6中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，將所述閥壓入其中的容器是閥接收部，該閥接收部設(shè)置在所述燃料收容容器內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5和6中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，將所述閥壓入其中的容器是閥適配器，閥安裝在閥適配器內(nèi)形成組合件，該組合件裝入所述燃料收容容器內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，所述閥包括對于所述液體燃料具有低透氣性的材料，并且包括具有如JIS K 6262-1997中規(guī)定的20％或以下的壓縮永久變形的材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，所述閥的材料是丁基橡膠、鹵化丁基橡膠和丙烯腈-丁二烯橡膠中的任意一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，所述閥上形成有朝向所述燃料收容容器的內(nèi)部的外凸?fàn)钔黄稹?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，通過彈性體將所述閥的閥件關(guān)閉，以及通過插入所述液體燃料供應(yīng)件而將所述閥的閥件打開。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，所述液體燃料選自下述一組中的至少一種甲醇溶液、乙醇溶液、二甲醚、甲酸、肼、氨溶液、乙二醇、糖水溶液、硼氫化鈉水溶液。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一所述的用于燃料電池的燃料儲存器，其特征在于，燃料電池主體具有下述結(jié)構(gòu)，即多個單位電池單元相互連接，每個單位電池單元通過在燃料電極體的外表面上構(gòu)建電解質(zhì)層以及在電解質(zhì)層的外表面上構(gòu)建空氣電極層而形成；并且，與燃料儲存器相連的燃料供應(yīng)件被連接至單位電池單元，以便供應(yīng)液體燃料。
全文摘要
一種用于燃料電池的燃料儲存器可拆裝地連接著燃料電池主體，并且所述燃料儲存器配備有用于儲存液體燃料的管式燃料收容容器和燃料流出部；所述燃料流出部設(shè)置有用于封閉上述燃料收容容器的內(nèi)部和外部之間的連通的閥；并且隨動體設(shè)置在所儲存的液體燃料后端，用于密封液體燃料并且隨著液體燃料的消耗而移動。所述閥具有由彈性材料形成的縫隙的結(jié)構(gòu)，或者具有通過彈性體壓住閥件的結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01M8/06GK101019262SQ200580017018
公開日2007年8月15日 申請日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者長田隆博, 須田吉久, 神谷俊史, 山田邦生, 西村浩二, 椛澤康成 申請人:三菱鉛筆株式會社, 卡西歐計算機(jī)株式會社