專(zhuān)利名稱(chēng)：堿性燃料電池和堿性燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜(陰離子交換膜)作為電解質(zhì)膜的堿性燃料電池和使用熱介質(zhì)進(jìn)行堿性燃料電池的溫度調(diào)節(jié)的堿性燃料電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燃料電池具有能夠?qū)崿F(xiàn)小型輕量化、高輸出密度的可能性，因此，正在大力推進(jìn)在便攜用電子設(shè)備用的新型電源、家庭用廢熱發(fā)電系統(tǒng)等中的用途開(kāi)發(fā)。燃料電池具備由陽(yáng)極和陰極夾持電解質(zhì)膜而成的構(gòu)成的膜電極復(fù)合體(MEA)作為發(fā)電主要部，根據(jù)電解質(zhì)膜的種類(lèi)分為固體聚合物型燃料電池(包括直接型燃料電池)、磷酸型燃料電池、熔融碳酸鹽型燃料電池、固體氧化物型燃料電池、堿性燃料電池等。堿性燃料電池是使用陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜(陰離子交換膜)作為電解質(zhì)膜且電 荷載體為氫氧化物離子(0H_)的燃料電池。對(duì)于堿性燃料電池而言，將陽(yáng)極與陰極進(jìn)行電連接時(shí)，通過(guò)如下的電化學(xué)反應(yīng)，在陽(yáng)極與陰極之間產(chǎn)生電流，從而可以得到電能。即，向陰極供給氧化劑(例如，氧氣或空氣等)和水時(shí)，通過(guò)下式(I)表示的催化反應(yīng)生成0H_。陰極1/202 + H2O + 2e_ — 20H_(1)該0H_在與水分子水合的狀態(tài)下通過(guò)電解質(zhì)膜傳遞至陽(yáng)極側(cè)。另一方面，陽(yáng)極中，供給的燃料(還原劑)例如H2氣體與從陰極傳遞來(lái)的0!1_發(fā)生下式(2)表示的催化反應(yīng)而生成水和電子。陽(yáng)極H2十 2OH — 2H20 十 2e (2)對(duì)于堿性燃料電池而言，使用陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)作為電解質(zhì)膜和催化劑層的電解質(zhì)，因此，工作停止時(shí)，電解質(zhì)膜和催化劑層吸收環(huán)境中的二氧化碳(CO2)，電解質(zhì)膜和催化劑層中的OH-通過(guò)下式(3)和(4)所示的反應(yīng)置換成CO32-和/或HCO3-(以下，有時(shí)稱(chēng)為"CO2來(lái)源的陰離子”)。CO2 + 20F — CO 廣 + H2O (3)CO2 + OH-— HCCV (4)這樣的CO2來(lái)源的陰離子的濃度上升(0!1_離子濃度的下降)會(huì)使電解質(zhì)的陰離子傳導(dǎo)率下降，從而使電池電阻顯著增大。已知上述電池電阻增大的問(wèn)題可以通過(guò)由燃料電池的工作產(chǎn)生的稱(chēng)為自?xún)艋默F(xiàn)象改善。自?xún)艋侵竿ㄟ^(guò)燃料電池的工作使作為陰離子傳導(dǎo)率下降的主要原因的、電解質(zhì)膜和催化劑層中含有的CO2來(lái)源的陰離子移動(dòng)到陽(yáng)極并被燃料還原而以CO2氣體的形式從陽(yáng)極排出的現(xiàn)象，具體而言，可以由下式(5)和(6)表示。 H2 十 CO32 — CO2 十 H2O 十 2e (5)H2 + 2HCCV — 2C02 + 2H20 + 2e_(6)但是，如Yu Matsui, Morihiro Saito, Akimasa Tasaka, and Minoru Inaba, ECS Transactoins, 25 (13)，105-110 (2010)[非專(zhuān)利文獻(xiàn)I]所示，通過(guò)自?xún)艋?，大量的CO2來(lái)源的陰離子再置換成0H—，因此，能夠抑制電池電阻的增大，但是，以某一定量殘留的CO2來(lái)源的陰離子通過(guò)自?xún)艋植看嬖谟陉?yáng)極并累積，結(jié)果，存在陽(yáng)極的反應(yīng)過(guò)電壓增高、發(fā)電效率降低的問(wèn)題。日本特開(kāi)平3-295175號(hào)公報(bào)[專(zhuān)利文獻(xiàn)I]中記載了通過(guò)使供給到陽(yáng)極的燃料與堿性水溶液接觸來(lái)除去燃料中的二氧化碳的方法。另外，山崎陽(yáng)太郎，“陰離子交換膜型燃料電池的開(kāi)發(fā)”，文部科學(xué)省科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)補(bǔ)助金“DMFC tc J 3環(huán)境低負(fù)荷型高効率二木^冬一変換O新展開(kāi)”(特定區(qū)域研究B)研究成果報(bào)告書(shū)，第71-74頁(yè)，2006年6月[非專(zhuān)利文獻(xiàn)2]中記載了 通過(guò)預(yù)先向供給到陽(yáng)極的燃料中添加堿，能夠改善輸出特性。如上述式(I)所示，對(duì)于堿性燃料電池而言，為了進(jìn)行催化反應(yīng)而需要向陰極供給水。另外，為了防止電解質(zhì)膜的干燥和伴隨電解質(zhì)膜干燥而來(lái)的陰離子傳導(dǎo)電阻的增大，還需要向電解質(zhì)膜供給水。以往，這樣的水供給一般通過(guò)使用加濕后的燃料和/或氧化劑作為供給到陽(yáng)極的燃料和/或供給到陰極的氧化劑來(lái)進(jìn)行。但是，該方法需要加濕器等輔助設(shè)備，從而導(dǎo)致燃料電池的大型化。國(guó)際公開(kāi)第2009/149195號(hào)[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]中，作為水供給的其他方法，記載了直 接向電解質(zhì)膜的陰極側(cè)表面供給液態(tài)水(液態(tài)的水)的方法(例如，第28頁(yè)第18行 第31頁(yè)第18行、圖11和圖12)。更具體而言，該方法中，在密封圈的陰極側(cè)電極部的外緣部上設(shè)置與電解質(zhì)膜的陰極側(cè)的表面直接連接的狹槽，從該狹槽直接向電解質(zhì)膜的陰極側(cè)表面供給液態(tài)水(第31頁(yè)第4行 第31頁(yè)第18行、圖11)。另一方面，對(duì)于包括堿性燃料電池在內(nèi)的燃料電池而言，通常會(huì)考慮到提高上述催化反應(yīng)(電化學(xué)反應(yīng))的效率并防止電解質(zhì)膜等燃料電池構(gòu)成構(gòu)件的熱劣化而在發(fā)電時(shí)調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)臏囟确秶囟日{(diào)節(jié)方法的現(xiàn)有例之一是在燃料電池中設(shè)置加熱器。但是，利用加熱器進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)時(shí)，無(wú)法進(jìn)行冷卻，因此，在從燃料電池中提取大電流等情況、特別是燃料電池的發(fā)熱量變大的情況下，存在無(wú)法避免燃料電池的高溫化的問(wèn)題。西川尚男著，“燃料電池的技術(shù)固體聚合物型的課題和對(duì)策”，東京電機(jī)大學(xué)出版社，2010，第45-46頁(yè)[非專(zhuān)利文獻(xiàn)3]中，作為對(duì)燃料電池進(jìn)行冷卻的方法，記載了使冷卻水在設(shè)置于隔板內(nèi)部的流路中流通的方法(第46頁(yè)的圖3. 22)。需要說(shuō)明的是，在此所稱(chēng)的“設(shè)置于隔板內(nèi)部”是指流路不對(duì)膜電極復(fù)合體開(kāi)放、而是在與膜電極復(fù)合體分離的狀態(tài)下在隔板內(nèi)設(shè)置有流路的情況。如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)I、非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中所記載的那樣，通過(guò)向陽(yáng)極供給堿性水溶液來(lái)用堿中和CO2來(lái)源的陰離子的方法，具有能夠抑制CO2來(lái)源的陰離子在陽(yáng)極上累積的可能性。但是，該方法中，通過(guò)中和生成的鹽(碳酸鹽等)在陽(yáng)極的細(xì)孔內(nèi)沉積而堵塞該細(xì)孔，結(jié)果，導(dǎo)致如下的新問(wèn)題阻礙燃料向陽(yáng)極的供給和在陽(yáng)極的擴(kuò)散，從而使發(fā)電效率降低。另外，在使用氫氣等氣體燃料的情況下，堿性水溶液本身會(huì)導(dǎo)致細(xì)孔堵塞，從而阻礙氣體燃料的供給。另一方面，上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載的水供給方法中，供給到電解質(zhì)膜的陰極側(cè)表面的液態(tài)水滲透到包覆電解質(zhì)膜的周?chē)康拿芊馊Φ南虏?，沿電解質(zhì)膜與陰極催化劑層的界面橫向移動(dòng)，從該界面滲透到陰極催化劑層內(nèi)。結(jié)果，產(chǎn)生膜狀液態(tài)水堵塞陰極催化劑層的細(xì)孔的溢流，從而存在發(fā)電效率降低或者輸出穩(wěn)定性降低的問(wèn)題。另外，在上述非專(zhuān)利文獻(xiàn)3所記載的、通過(guò)在燃料電池所具有的隔板的內(nèi)部設(shè)置熱介質(zhì)流路并使熱介質(zhì)在上述流路中流動(dòng)來(lái)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的方法中，常常通過(guò)隔板引起熱傳導(dǎo)，因此存在熱交換效率低(因此，燃料電池達(dá)到期望的溫度所需要的時(shí)間長(zhǎng))、而且溫度調(diào)節(jié)的精度差的問(wèn)題。另外，在隔板的內(nèi)部形成熱介質(zhì)流路時(shí)，還存在結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜、從而導(dǎo)致制造成本增大和制造工序變繁瑣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述課題而完成，其第一目的在于提供能夠在不產(chǎn)生電極的細(xì)孔堵塞的情況下有效地抑制CO2來(lái)源的陰離子在陽(yáng)極上累積、從而顯示出良好的發(fā)電效率的堿性燃料電池。本發(fā)明的第二目的在于提供能夠防止直接向電極(陰極和陽(yáng)極)液態(tài)水并且能夠向電解質(zhì)膜供給液態(tài)水、從而顯示出良好的發(fā)電特性的堿性燃料電池。
本發(fā)明的第三目的在于提供作為使用熱介質(zhì)進(jìn)行堿性燃料電池的溫度調(diào)節(jié)的堿性燃料電池系統(tǒng)的、能夠在維持良好的發(fā)電特性的同時(shí)以高熱交換效率和高精度進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的堿性燃料電池系統(tǒng)。為了達(dá)到上述第一目的，本發(fā)明提供一種堿性燃料電池(X)，其具備膜電極復(fù)合體，包含陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜、層疊在該陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面上的陽(yáng)極和層疊在與該陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面相對(duì)的第二表面上的陰極；第一隔板，至少具備用于接受燃料的燃料接受部且層疊在陽(yáng)極上；第二隔板，至少具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部且層疊在陰極上；以及堿性水溶液供給部，用于使堿性水溶液僅與上述膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸。堿性水溶液供給部?jī)?yōu)選包含用于使堿性水溶液僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面接觸的第一堿性水溶液供給部、和用于使堿性水溶液僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第二表面接觸的第二堿性水溶液供給部中的至少任意一者。第一堿性水溶液供給部可以由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成第一凹部，設(shè)置在第一隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面；以及第一空間，是介于該第一凹部與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐牡谝桓舭宓年庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面的第一壁夾持。另外，第二堿性水溶液供給部可以由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成第二凹部，設(shè)置在第二隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面；以及第二空間，是介于該第二凹部與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐牡诙舭宓年庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第二表面的第二壁夾持。優(yōu)選燃料接受部包含設(shè)置在第一隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第三凹部，上述第一凹部為在該第三凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置并且獨(dú)立于該第三凹部的凹部。另外，優(yōu)選氧化劑接受部包含設(shè)置在第二隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第四凹部，上述第二凹部為在該第四凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置并且獨(dú)立于該第四凹部的凹部。第一隔板和第二隔板可以具有集流功能。根據(jù)本發(fā)明的堿性燃料電池⑴，具備以使堿性水溶液僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸的方式構(gòu)成的堿性水溶液供給部，因此，能夠通過(guò)堿性水溶液的中和有效地抑制CO2來(lái)源的陰離子在陽(yáng)極上累積，而且，不會(huì)因通過(guò)該中和生成的鹽而使電極的細(xì)孔堵塞。因此，本發(fā)明的堿性燃料電池(X)能夠顯示出優(yōu)良的發(fā)電效率。另外，為了達(dá)到上述第二目的，本發(fā)明提供一種堿性燃料電池(Y)，其具備膜電極復(fù)合體，包含陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜、層疊在該陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面上的陽(yáng)極和層疊在與該陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面相對(duì)的第二表面上的陰極；第一隔板，至少具備用于接受燃料的燃料接受部且層疊在陽(yáng)極上；第二隔板，至少具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部且層疊在陰極上；以及液態(tài)水供給流路，用于向陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜供給液態(tài)水。在此，液態(tài)水供給流路包含僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸的空間，所述空間是介于第一隔板或第二隔板與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐牡谝桓舭寤虻诙舭宓年庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的表面的彈性壁夾持。液態(tài)水供給流路優(yōu)選包含下述液態(tài)水供給流路中的至少任意一者第一液態(tài)水供給流路，包含僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面接觸的第一空間，所述第一空間是介于第一隔板與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)で覐牡谝桓舭宓年庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面的第一彈性壁夾持；以及第二液態(tài)水供給流路，包含僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電·解質(zhì)膜的第二表面接觸的第二空間，所述第二空間是介于第二隔板與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐牡诙舭宓年庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第二表面的第二彈性壁夾持。第一液態(tài)水供給流路可以由設(shè)置在第一隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第一凹部和介于該第一凹部與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的上述第一空間構(gòu)成。另外，第二液態(tài)水供給流路可以由設(shè)置在第二隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第二凹部和介于該第二凹部與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的上述第二空間構(gòu)成。優(yōu)選燃料接受部包含設(shè)置在第一隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第三凹部，上述第一凹部為在該第三凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置并且獨(dú)立于該第三凹部的凹部。另外，優(yōu)選氧化劑接受部包含設(shè)置在第二隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第四凹部，上述第二凹部為在該第四凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置并且獨(dú)立于該第四凹部的凹部。第一隔板和第二隔板可以具有集流功能。根據(jù)本發(fā)明的堿性燃料電池⑴，具備在防止直接向電極供給液態(tài)水同時(shí)向電解質(zhì)膜供給液態(tài)水、從而通過(guò)電解質(zhì)膜向陰極供給水分的液態(tài)水供給流路，因此，能夠在不產(chǎn)生溢流的情況下進(jìn)行液態(tài)水供給，從而能夠顯示出良好的發(fā)電特性。關(guān)于上述本發(fā)明的第三目的，在使用熱介質(zhì)的以往的溫度調(diào)節(jié)中，通過(guò)將熱介質(zhì)流路設(shè)置在隔板內(nèi)部，使流通的熱介質(zhì)不與膜電極復(fù)合體接觸，根據(jù)本發(fā)明人的見(jiàn)解，其原因如下。(a)向膜電極復(fù)合體的電極直接供給熱介質(zhì)時(shí)，產(chǎn)生以溢流為代表的電極細(xì)孔的堵塞，從而使燃料電池的發(fā)電效率、輸出穩(wěn)定性降低；(b)熱介質(zhì)與膜電極復(fù)合體直接接觸時(shí)，由于熱介質(zhì)中的微量雜質(zhì)(金屬陽(yáng)離子等)而使膜電極復(fù)合體劣化。為了在考慮上述(a)和(b)的同時(shí)使堿性燃料電池達(dá)到上述第三目的，本發(fā)明人立意于使熱介質(zhì)不與電極接觸而僅與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜(陰離子交換膜)接觸即可。這是因?yàn)?，由此，能夠在不引起上?a)和(b)的問(wèn)題的情況下直接通過(guò)熱介質(zhì)對(duì)負(fù)責(zé)發(fā)電的中心構(gòu)件即陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，因此，可以期待熱交換效率和溫度調(diào)節(jié)精度的提高。需要說(shuō)明的是，關(guān)于上述(b)，對(duì)于使用陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜(陰離子交換膜)的堿性燃料電池而言，即使使熱介質(zhì)與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸，作為雜質(zhì)的金屬陽(yáng)離子也不會(huì)侵入到電解質(zhì)膜中，因此，就該電解質(zhì)膜的性質(zhì)而言，不會(huì)因金屬陽(yáng)離子而導(dǎo)致劣化。本發(fā)明基于上述立意，還包括效果的驗(yàn)證，并且經(jīng)過(guò)反復(fù)研究而完成。S卩，為了達(dá)到上述第三目的，本發(fā)明提供一種堿性燃料電池系統(tǒng)，其包含堿性燃料電池，具備包含陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜、層疊在該陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面上的陽(yáng)極和層疊在與該陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面相對(duì)的第二表面上的陰極的膜電極復(fù)合體、至少具備用于接受燃料的燃料接受部且層疊在陽(yáng)極上的第一隔板、至少具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部且層疊在陰極上的第二隔板、以及用于使第一熱介質(zhì)僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸的電池內(nèi)熱介質(zhì)流路；第一熱介質(zhì)循環(huán)部，具備與電池內(nèi)熱介質(zhì)流路連接的電池外熱介質(zhì)流路，所述第一熱介質(zhì)循環(huán)部用于使第一熱介質(zhì)在由電池內(nèi)熱介質(zhì)流路和電池外熱介質(zhì)流路構(gòu)成的第一熱介質(zhì)流路內(nèi)循 環(huán)；以及第一熱交換部，用于與電池外熱介質(zhì)流路內(nèi)的第一熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。電池內(nèi)熱介質(zhì)流路優(yōu)選包含下述電池內(nèi)熱介質(zhì)流路中的至少任意一者第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路，用于使第一熱介質(zhì)僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面接觸；以及第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路，用于使第一熱介質(zhì)僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第二表面接觸。第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路可以由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成第一凹部，設(shè)置在第一隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面；以及第一空間，是介于該第一凹部與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐牡谝桓舭宓年庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面的第一壁夾持。另外，第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路可以由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成第二凹部，設(shè)置在第二隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面；以及第二空間，是介于該第二凹部與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐牡诙舭宓年庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第二表面的第二壁夾持。優(yōu)選燃料接受部包含設(shè)置在第一隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第三凹部，并且第一凹部為在該第三凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置且獨(dú)立于該第三凹部的凹部。另夕卜，優(yōu)選氧化劑接受部包含設(shè)置在第二隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第四凹部，并且第二凹部為在該第四凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置且獨(dú)立于該第四凹部的凹部。第一隔板和第二隔板可以具有集流功能。本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)優(yōu)選還包含用于檢測(cè)堿性燃料電池內(nèi)和第一熱交換部?jī)?nèi)中至少任意一者的溫度的溫度檢測(cè)部。堿性燃料電池系統(tǒng)優(yōu)選還包含用于基于溫度檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果控制第一熱交換部的熱交換量的控制部和/或用于基于溫度檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果控制在第一熱介質(zhì)流路內(nèi)循環(huán)的第一熱介質(zhì)的循環(huán)流量的控制部。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，第一熱交換部包含以能夠切換的方式與電池外熱介質(zhì)流路連接的、用于加熱第一熱介質(zhì)的加熱用熱交換部和用于冷卻第一熱介質(zhì)的冷卻用熱交換部。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)還包含第二熱介質(zhì)循環(huán)部，具備用于使第二熱介質(zhì)在上述第一熱交換部中循環(huán)的第二熱介質(zhì)流路；以及第二熱交換部，用于與第二熱介質(zhì)流路內(nèi)的第二熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。第一熱介質(zhì)優(yōu)選為液體，更優(yōu)選為水或水溶液。根據(jù)本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)，能夠在維持良好的發(fā)電特性的同時(shí)，使用熱介質(zhì)以高熱交換效率和高精度進(jìn)行堿性燃料電池的溫度調(diào)節(jié)。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以使本發(fā)明的上述說(shuō)明和其他目的、特性、方面、優(yōu)點(diǎn)更容易理解。


圖I是表示本發(fā)明的堿性燃料電池(X)的一個(gè)優(yōu)選示例的示意剖面圖。
圖2是表示構(gòu)成圖I所示的堿性燃料電池(X)的第一隔板的示意俯視圖。圖3是表不在圖2所不的第一隔板的表面上配置有第一壁的狀態(tài)的不意俯視圖。圖4是表示本發(fā)明的堿性燃料電池(X)所具有的第一隔板的另一示例的示意俯視圖。圖5是表示本發(fā)明的堿性燃料電池(Y)的一個(gè)優(yōu)選示例的示意剖面圖。圖6是表示構(gòu)成圖5所示的堿性燃料電池(Y)的第一隔板的示意俯視圖。圖7是表不在圖6所不的第一隔板的表面上配置有第一彈性壁的狀態(tài)的不意俯視圖。圖8是表示本發(fā)明的堿性燃料電池(Y)所具有的第一隔板的另一示例的示意俯視圖。圖9是表示本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)示例的示意圖。圖10是表示本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)中使用的堿性燃料電池的一個(gè)優(yōu)選示例的示意剖面圖。圖11是表示構(gòu)成圖10所示的堿性燃料電池的第一隔板的示意俯視圖。圖12是表不在圖11所不的第一隔板的表面上配置有第一壁的狀態(tài)的不意俯視圖。圖13是表示本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)中使用的堿性燃料電池所具有的第一隔板的另一不例的不意俯視圖。圖14是表示本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)的另一示例的示意圖。圖15是表示本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)的又一示例的示意圖。圖16是表示本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)的又一示例的示意圖。
具體實(shí)施例方式<堿性燃料電池(X) >本發(fā)明的堿性燃料電池(X)包括包含陽(yáng)極、陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜和陰極的膜電極復(fù)合體、至少具備用于接受燃料的燃料接受部且層疊在陽(yáng)極上的第一隔板、至少具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部且層疊在陰極上的第二隔板，而且還具備用于將堿性水溶液供給到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的堿性水溶液供給部。堿性水溶液供給部以使堿性水溶液不與陽(yáng)極和陰極接觸而僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸并進(jìn)行供給的方式構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的堿性燃料電池(X)，能夠使堿性水溶液僅與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜(陰離子交換膜)接觸而不與電極(陽(yáng)極和陰極)接觸，因此，在不因鹽析出而導(dǎo)致產(chǎn)生電極的細(xì)孔堵塞的情況下降低陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的CO2來(lái)源的陰離子濃度，進(jìn)而降低電極的CO2來(lái)源的陰離子濃度，由此能夠抑制CO2來(lái)源的陰離子在陽(yáng)極上累積，從而能夠提高發(fā)電效率。另外，可以從未累積CO2來(lái)源的陰離子的狀態(tài)開(kāi)始使燃料電池工作，因此能夠提高啟動(dòng)性，從而從發(fā)電開(kāi)始初期就能夠得到充分高的功率。
使堿性水溶液與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸時(shí)，就陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的性質(zhì)而言，堿的抗衡陽(yáng)離子不侵入到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜中，僅0H—陰離子侵入到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜中。該OH—陰離子有效地中和陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的CO2來(lái)源的陰離子(碳酸根離子等)、以及與其鄰接的陽(yáng)極和陰極內(nèi)的CO2來(lái)源的陰離子。在此所稱(chēng)的中和是指CO2來(lái)源的陰離子被0H_陰離子置換，通過(guò)中和生成的鹽(抗衡陽(yáng)離子與CO2來(lái)源的陰離子形成的鹽)溶解于堿性水溶液中，從而使CO2來(lái)源的陰離子在實(shí)質(zhì)上與膜電極復(fù)合體分離。如后述的實(shí)施方式所述，使堿性水溶液流通時(shí)即將堿性水溶液從堿性水溶液供給部的一端導(dǎo)入并使其從另一端排出時(shí)，能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)中和生成的鹽與堿性水溶液一起排出到燃料電池外部。由于堿的抗衡陽(yáng)離子不侵入到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜中，因此，在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生鹽析出。另外，本發(fā)明的堿性燃料電池(X)在以下方面也有利。即，通過(guò)使堿性水溶液與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸，能夠向陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜供給水。該水可以用于陰極的催化反應(yīng)[上述式(I)]，因此可以省略供給到陰極的氧化劑(空氣等)的加濕(因此省略加濕器的設(shè)置)。另外，由于此時(shí)氧化劑的供給路徑(氧化劑接受部)與向陰極供給水的路徑(堿性水溶液供給部)是分離的，因此，能夠抑制因溢流引起的氧化劑供給不足。以下，示出實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的堿性燃料電池(X)。圖I是表示本發(fā)明的堿性燃料電池(X)的一個(gè)優(yōu)選示例的示意剖面圖。圖2是表示構(gòu)成圖I所示的堿性燃料電池(X)的第一隔板的示意俯視圖，其示出了第一隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面。另外，圖3中用示意俯視圖表示在第一隔板的表面上配置有第一壁的狀態(tài)。上述附圖所示的堿性燃料電池100主要由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成包含陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101、層疊在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的第一表面IOla上的陽(yáng)極103和層疊在與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的第一表面IOla相對(duì)的第二表面IOlb上的陰極102的膜電極復(fù)合體；至少具備用于接受燃料的燃料接受部107且層疊在陽(yáng)極103上的第一隔板105 ;至少具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部106且層疊在陰極102上的第二隔板104 ;以及用于使堿性水溶液僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101接觸的第一和第二堿性水溶液供給部120、121。本實(shí)施方式中，第一和第二堿性水溶液供給部120、121以從一端(例如，第一堿性水溶液供給部120的堿性水溶液導(dǎo)入用配管109a側(cè))導(dǎo)入堿性水溶液并從另一端(例如，第一堿性水溶液供給部120的堿性水溶液排出用配管109b側(cè))排出堿性水溶液的方式形成。堿性燃料電池100中，陽(yáng)極103和陰極102具有比陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101、第一隔板105和第二隔板104小的面積，因此，在各電極側(cè)邊的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101與各隔板之間具有不存在電極的空隙(空間)。陽(yáng)極103和陰極102以在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101面內(nèi)的位置對(duì)齊的方式層疊在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101表面的大致中心部。第一堿性水溶液供給部120由設(shè)置在上述不存在陽(yáng)極103的區(qū)域中的第一隔板105的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101側(cè)表面上的第一凹部109和位于第一凹部109的正上方并且與第一凹部109連續(xù)的第一空間111構(gòu)成。第一凹部109以獨(dú)立于燃料接受部107并且包圍燃料接受部107的方式形成[參考圖2]。第一空間111是介于第一凹部109與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101之間的空間，并且是上述的不存在電極的空隙(空間)的一部分，通過(guò)設(shè)置在第一空間111周?chē)牡谝槐?13與不存在電極的空隙(空間)的其他部分隔離。第一空間111為由間隔地配置的兩個(gè)第一壁113夾持而成的空間。第一壁113從第一隔板105的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的第一表面101a，由此，在防止堿性水溶液泄漏到第一空間111之外的同時(shí)，在空間上使第一堿性水溶液供給部120與陽(yáng)極103分離。這樣，第一空間111是由第一隔板105、陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101和兩個(gè)第一壁113形成的內(nèi)部空間。
通過(guò)如上構(gòu)成的第一堿性水溶液供給部120，使在第一堿性水溶液供給部120內(nèi)流通的堿性水溶液僅與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的第一表面IOla接觸?？梢栽跇?gòu)成第一堿性水溶液供給部120的第一凹部109的入口側(cè)端部、出口側(cè)端部分別連接堿性水溶液導(dǎo)入用配管109a、堿性水溶液排出用配管109b (對(duì)于后述的構(gòu)成第二堿性水溶液供給部121的第二凹部108也同樣)。同樣地，第二堿性水溶液供給部121由設(shè)置在上述不存在陰極102的區(qū)域中的第二隔板104的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101側(cè)表面上的第二凹部108和位于第二凹部108的正下方并且與第二凹部108連續(xù)的第二空間110構(gòu)成。第二凹部108以獨(dú)立于氧化劑接受部106并且包圍氧化劑接受部106的方式形成。第二空間110是介于第二凹部108與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101之間的空間，并且是上述的不存在電極的空隙(空間)的一部分，通過(guò)設(shè)置在第二空間110周?chē)牡诙?12與不存在電極的空隙(空間)的其他部分隔離。第二空間110為由間隔地配置的兩個(gè)第二壁112夾持而成的空間。第二壁112從第二隔板104的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的第二表面IOlb,由此，在防止堿性水溶液泄漏到第二空間110之外的同時(shí)，在空間上使第二堿性水溶液供給部121與陰極102分離。這樣，第二空間110是由第二隔板104、陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101和兩個(gè)第二壁112形成的內(nèi)部空間。通過(guò)如上構(gòu)成的第二堿性水溶液供給部121，使在第二堿性水溶液供給部121內(nèi)流通的堿性水溶液僅與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的第二表面IOlb接觸。第一壁113和第二壁112分別以沿第一凹部109、第二凹部108的寬度方向兩端部延伸的方式形成[參考圖3]。燃料接受部107可以包含設(shè)置在層疊有陽(yáng)極103的區(qū)域中的第一隔板105的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101側(cè)表面且獨(dú)立于構(gòu)成第一堿性水溶液供給部120的第一凹部109的第三凹部。第三凹部除了可以為例如圖2所示的蛇形或者其他形狀的流路溝以外，還可以為槽型這樣的擴(kuò)展為較大面積而形成的凹部等。導(dǎo)入到燃料接受部107中的燃料供給到配置在其正上方的陽(yáng)極103?？梢栽跇?gòu)成燃料接受部107的第三凹部的入口側(cè)端部、出口側(cè)端部分別連接燃料供給用配管107a、燃料排出用配管107b。
氧化劑接受部106可以包含設(shè)置在層疊有陰極102的區(qū)域中的第二隔板104的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101側(cè)表面且獨(dú)立于構(gòu)成第二堿性水溶液供給部121的第二凹部108的第四凹部。第四凹部與第三凹部同樣地除了可以為例如蛇形或者其他形狀的流路溝以夕卜，還可以為槽型這樣的擴(kuò)展為較大面積而形成的凹部等。導(dǎo)入到氧化劑接受部106中的氧化劑供給到配置在其正下方的陰極102。可以在構(gòu)成氧化劑接受部106的第四凹部的入口側(cè)端部、出口側(cè)端部分別連接氧化劑供給用配管、氧化劑排出用配管。在此，本實(shí)施方式的堿性燃料電池100具有用于使堿性水溶液與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的陽(yáng)極103側(cè)表面(第一表面IOla)接觸的第一堿性水溶液供給部120和用于使堿性水溶液與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的陰極102側(cè)表面(第二表面IOlb)接觸的第二堿性水溶液供給部121這兩者，但也可以為僅具有任意 一者的構(gòu)成。這種情況下，具備使堿性水溶液與可產(chǎn)生CO2來(lái)源的陰離子的累積的陽(yáng)極103側(cè)的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的表面接觸的第一堿性水溶液供給部120的構(gòu)成能夠更高效地進(jìn)行陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的中和，因此優(yōu)選。接下來(lái)，對(duì)構(gòu)成本發(fā)明的堿性燃料電池(X)的構(gòu)件等進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。(陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜)作為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101，只要可以傳導(dǎo)0H_離子并且具有用于防止陽(yáng)極103與陰極102之間的短路的電絕緣性，則沒(méi)有特別限制，可以?xún)?yōu)選使用陰離子傳導(dǎo)性固體聚合物電解質(zhì)膜。作為陰離子傳導(dǎo)性固體聚合物電解質(zhì)膜的優(yōu)選例，可以列舉例如全氟磺酸系、全氟羧酸系、苯乙烯-乙烯基苯系、季銨系的固體聚合物電解質(zhì)膜(陰離子交換膜)。另外，也可以使用陰離子傳導(dǎo)性固體氧化物電解質(zhì)膜作為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101。優(yōu)選陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的陰離子傳導(dǎo)率為10_5S/cm以上，更優(yōu)選使用全氟磺酸系聚合物電解質(zhì)膜等陰離子傳導(dǎo)率為10_3S/Cm以上的電解質(zhì)膜。陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的厚度通常為5 300 μ m,優(yōu)選為10 200 μ m。(陽(yáng)極和陰極)層疊在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的第一表面IOla上的陽(yáng)極103和層疊在與第一表面IOla相對(duì)的第二表面IOlb上的陰極102至少包含由含有催化劑和電解質(zhì)的多孔質(zhì)層構(gòu)成的催化劑層。上述催化劑層以與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的表面接觸的方式層疊。陽(yáng)極103的催化劑(陽(yáng)極催化劑)催化由供給到陽(yáng)極103的燃料與0H_陰離子生成水和電子的反應(yīng)。陽(yáng)極103的催化劑層(陽(yáng)極催化劑層)中含有的電解質(zhì)具有將從陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101傳導(dǎo)來(lái)的0H_陰離子傳導(dǎo)到催化反應(yīng)位點(diǎn)的功能。另一方面，陰極102的催化劑(陰極催化劑)催化由供給到陰極102的氧化劑和水與從陽(yáng)極103傳遞來(lái)的電子生成OH—陰離子的反應(yīng)。陰極102的催化劑層(陰極催化劑層)中含有的電解質(zhì)具有將生成的OH—陰離子傳導(dǎo)到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的功能。作為陽(yáng)極催化劑和陰極催化劑，可以使用以往公知的催化劑，可以列舉例如包含鉬、鐵、鈷、鎳、鈀、銀、釕、銥、鑰、錳、它們的金屬化合物以及含有這些金屬中的兩種以上的合金的微粒。合金優(yōu)選為含有鉬、鐵、鈷、鎳中的至少兩種以上的合金，可以列舉例如鉬-鐵合金、鉬-鈷合金、鐵-鈷合金、鈷-鎳合金、鐵-鎳合金等、鐵-鈷-鎳合金。陽(yáng)極催化劑與陰極催化劑可以為相同種類(lèi)，也可以為不同種類(lèi)。陽(yáng)極催化劑和陰極催化劑優(yōu)選使用負(fù)載在載體、優(yōu)選為導(dǎo)電性載體上的催化劑。作為導(dǎo)電性載體，可以列舉例如乙炔黑、爐黑、槽法炭黑、科琴黑等炭黑、石墨、活性炭等導(dǎo)電性碳粒子。另外，也可以使用氣相法碳纖維(VGCF)、碳納米管、碳納米線等碳纖維。作為陽(yáng)極103和陰極102的催化劑層中含有的電解質(zhì)，可以使用與構(gòu)成陰離子傳導(dǎo)性固體聚合物電解質(zhì)膜的電解質(zhì)相同的電解質(zhì)。各催化劑層中催化劑與電解質(zhì)的含有比例以重量基準(zhǔn)計(jì)通常為約5/廣約1/4，優(yōu)選為約3/廣約1/3。陽(yáng)極103和陰極102分別可以具有層疊在催化劑層上的氣體擴(kuò)散層。氣體擴(kuò)散層具有使供給的燃料或氧化劑在面內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散的功能，并且具有與催化劑層之間進(jìn)行電子授受的功能。氣體擴(kuò)散層可以為具有導(dǎo)電性的多孔質(zhì)層，具體而言，可以為例如碳紙；碳布；含有碳粒子的環(huán)氧樹(shù)脂膜；金屬或合金的發(fā)泡體、燒結(jié)體或纖維無(wú)紡布等。為了降低燃料或氧化劑在與厚度方向垂直的方向(面內(nèi)方向)上的擴(kuò)散電阻，氣體擴(kuò)散層的厚度優(yōu)選為 ΙΟμπι以上，為了降低厚度方向上的擴(kuò)散電阻，氣體擴(kuò)散層的厚度優(yōu)選為Imm以下。氣體擴(kuò)散層的厚度更優(yōu)選為10(Γ500μπι。如圖I所示，陽(yáng)極103和陰極102通常以隔著陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101相對(duì)的方式設(shè)置。本發(fā)明的堿性燃料電池(X)中，陽(yáng)極103和陰極102通常以具有比陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101、第一隔板105和第二隔板104小的面積的方式形成。由此，可以通過(guò)在介于各隔板與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101之間的不存在電極的空隙中配置第一壁113、第二壁112，構(gòu)建作為堿性水溶液供給部的一部分的第一空間111、第二空間110。形成陽(yáng)極103和陰極102的位置例如為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的中央部。(第一隔板和第二隔板)第一隔板105可以為在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101側(cè)表面上至少具有構(gòu)成燃料接受部107的第三凹部和作為第一堿性水溶液供給部120的一部分的第一凹部109的構(gòu)件。第二隔板104可以為在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101側(cè)表面上至少具有構(gòu)成氧化劑接受部106的第四凹部和作為第二堿性水溶液供給部121的一部分的第二凹部108的構(gòu)件。如上所述，構(gòu)成燃料接受部107的第三凹部、構(gòu)成氧化劑接受部106的第四凹部分別形成在層疊有陽(yáng)極103、陰極102的區(qū)域。另一方面，在圖2所示的示例中，第一凹部109為以包圍燃料接受部107 (第三凹部)的方式形成的、具有入口和出口的一條流路溝，但只要獨(dú)立于構(gòu)成燃料接受部107的第三凹部，則不限定于此，在燃料接受部107周?chē)闹辽僖徊糠中纬杉纯伞＠?，第一凹?09不一定需要以沿燃料接受部107的全部四條邊延伸的方式形成，可以以沿任意一條邊以上延伸的方式形成。但是，為了更高效地進(jìn)行陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的中和，優(yōu)選第一凹部109以包圍燃料接受部107 (第三凹部)的方式形成。另外，為了更高效地進(jìn)行陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的中和，第一凹部109除了可以為例如槽型這樣的擴(kuò)展為較大面積而形成的凹部(可以具有入口和出口，或者也可以不具有出口)以外，還可以包含多條流路溝、分支狀的流路溝，以便能夠?qū)A性水溶液供給到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的表面的更廣的范圍。對(duì)于第二隔板104的第二凹部108也同樣。另外，為了能夠高效地進(jìn)行陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101中層疊有陽(yáng)極103的區(qū)域(與第一隔板105的形成有燃料接受部107的區(qū)域相當(dāng)?shù)膮^(qū)域)的中和，優(yōu)選第一凹部109 (對(duì)于第二凹部108也同樣)盡可能地靠近該區(qū)域的中心部來(lái)配置。例如，在陽(yáng)極103具有長(zhǎng)方形形狀且燃料接受部107也隨之具有長(zhǎng)方形形狀的情況下，優(yōu)選以沿長(zhǎng)邊延伸而非沿短邊延伸的方式形成第一凹部109，或者優(yōu)選盡可能地以沿長(zhǎng)邊延伸而非沿短邊延伸的方式形成第一凹部109。另外，陽(yáng)極103的面積大的情況等僅通過(guò)以包圍燃料接受部107周?chē)姆绞叫纬傻谝话疾?09不能靠近陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的層疊有陽(yáng)極103的區(qū)域的中心部來(lái)配置第一凹部109的情況下，優(yōu)選采用將陽(yáng)極103分割為多個(gè)并且相應(yīng)地將燃料接受部107也分割為多個(gè)、從而在分割的燃料接受部107之間配置第一凹部109等的構(gòu)成，由此在靠近上述中心部的位置配置第一凹部109[參考圖4]。另外，如上所述，圖4的示例中，以?xún)?yōu)先沿長(zhǎng)邊延伸的方式形成第一凹部109。作為第一隔板105和第二隔板104，也可以使用兼具燃料接受部107和氧化劑接受部106的、所謂的雙極板。這種情況下，雙極板在一個(gè)主面(第一表面)上具有第三凹部和第一凹部，在與第一表面相對(duì)的另一主面(第二表面)上具有第四凹部和第二凹部。在使用該雙極板作為第一隔板105的情況下，以使該雙極板的第一表面成為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101側(cè)的方式層疊在陽(yáng)極103上。在使用雙極板作為第二隔板104的情況下，以使該雙極板的第二表面成為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101側(cè)的方式層疊在陰極102上。 雙極板的使用在例如通過(guò)層疊多個(gè)單電池來(lái)構(gòu)建電堆結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)電堆結(jié)構(gòu)的薄型化有利。第一隔板105和第二隔板104的材質(zhì)沒(méi)有特別限制，優(yōu)選碳材料、導(dǎo)電性聚合物、各種金屬、以不銹鋼為代表的合金等導(dǎo)電性材料。通過(guò)使用導(dǎo)電性材料，可以對(duì)上述隔板賦予集流功能，即對(duì)上述隔板賦予作為在與接觸的電極之間進(jìn)行電子授受并且進(jìn)行電布線的提取電極的功能。但是，也可以用塑料材料等非導(dǎo)電性材料構(gòu)成第一隔板105和第二隔板104，并另行設(shè)置陽(yáng)極集流層和陰極集流層。這種情況下，上述集流層例如配置在電極與隔板之間。如上所述，本實(shí)施方式的堿性燃料電池100中，第一堿性水溶液供給部120包含形成在第一隔板105的表面的第一凹部109和由第一壁113夾持且與第一凹部109連續(xù)的第一空間111，第二堿性水溶液供給部121包含形成在第二隔板104的表面的第二凹部108和由第二壁112夾持且與第二凹部108連續(xù)的第二空間110。第一壁113和第二壁112分別是將作為堿性水溶液供給部的一部分的第一空間111、第二空間110與上述不存在電極的空隙(空間)的其他部分隔離的壁，在厚度方向上，從隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的表面。利用第一壁113和第二壁112，第一堿性水溶液供給部120、第二堿性水溶液供給部121分別在空間上與陽(yáng)極103、陰極102分離。第一壁113和第二壁112分別以與第一凹部109、第二凹部108大致平行地、沿該凹部的寬度方向兩端部延伸的方式形成[參考圖3]。第一壁113和第二壁112可以以覆蓋除作為堿性水溶液供給部的一部分的第一空間111、第二空間110以外的全部的不存在電極的空隙(空間)的方式形成。這種情況下，用緊固構(gòu)件等將堿性燃料電池100的第一隔板105與第二隔板104緊固連接時(shí)，使應(yīng)力均勻，從而提高穩(wěn)定性。第一隔板105與第二隔板104之間的緊固連接可以使用螺釘、螺栓/螺母等緊固構(gòu)件進(jìn)行。另外，第一壁113和第二壁112分別可以以其一部分嵌入與第一凹部109、第二凹部108大致平行地、沿該凹部的寬度方向兩端部延伸而形成的溝中的方式配置。根據(jù)這樣的構(gòu)成，在組裝堿性燃料電池時(shí)，容易確定第一壁113、第二壁112的位置，從而使生產(chǎn)率提高。另外，能夠防止第一壁113、第二壁112的位置偏移，因此，能夠提供可靠性高的堿性燃料電池。第一壁113和第二壁112的材質(zhì)只要是對(duì)堿性水溶液具有耐性并且為堿性水溶液不透過(guò)性，則沒(méi)有特別限制，可以列舉例如丁基橡膠、乙丙橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、有機(jī)硅橡膠、四丙氟橡膠、四氟乙烯全氟甲基偏氟乙烯類(lèi)橡膠等彈性體；以四氟乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯為代表的熱塑性樹(shù)脂、以不銹鋼為代表的金屬或合金等非彈性體等。堿性水溶液供給部120、121只要以使流通的堿性水溶液僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101接觸的方式構(gòu)成，則不限定于包含形成在隔板表面的凹部和與該凹部連續(xù)的空間的構(gòu)成。例如，對(duì)于第一堿性水溶液供給部120而言，參考圖1，也可以為使用第一隔板105的形成有第一凹部109的部分比形成有燃料接受部107的部分更突出而達(dá)到與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的第一表面IOla接觸的程度的第一隔板、從而省略第一壁 113的形式。這種情況下，第一堿性水溶液供給部120僅包含第一凹部109。對(duì)于第二堿性水溶液供給部121也同樣。在堿性水溶液供給部120、121中流通的堿性水溶液沒(méi)有特別限制，可以列舉例如含有氫氧化鈉[NaOH]、氫氧化鉀[Κ0Η]等堿金屬的氫氧化物；氫氧化鈣[Ca(OH) 2]、氫氧化鋇[Ba(OH)2]等堿土金屬的氫氧化物；以2-乙醇胺等胺化合物為代表的呈堿性的有機(jī)化合物等的水溶液。(燃料和氧化劑)作為供給到本發(fā)明的堿性燃料電池⑴的陽(yáng)極103的燃料，可以使用例如=H2氣體、烴氣體、甲醇等醇、氨氣等，其中優(yōu)選使用H2氣體。作為供給到陰極102的氧化劑，可以使用例如02氣體、空氣等含O2的氣體等，其中優(yōu)選使用空氣。陰極102中，氧化劑與水發(fā)生反應(yīng)，因此，為了向陰極102供給水，可以供給加濕后
的O2氣體、空氣。需要說(shuō)明的是，使用烴氣體、醇(甲醇等)等烴化合物作為燃料的情況下，由于生成作為陽(yáng)極的反應(yīng)產(chǎn)物的二氧化碳，因此，在以往的堿性燃料電池中，陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜和陽(yáng)極的碳酸化(CO2來(lái)源的陰離子的累積)顯著進(jìn)行，但是，根據(jù)本發(fā)明的堿性燃料電池(X)，即使在使用這樣的燃料的情況下，也能夠有效地抑制CO2來(lái)源的陰離子在陽(yáng)極上累積。本發(fā)明的堿性燃料電池(X)(對(duì)于后述的堿性燃料電池⑴也同樣)可以適合作為例如汽車(chē)、家庭用廢熱發(fā)電、便攜式電子設(shè)備等的電源應(yīng)用。<堿性燃料電池(Y) >本發(fā)明的堿性燃料電池(Y)包括包含陽(yáng)極、陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜和陰極的膜電極復(fù)合體、至少具備用于接受燃料的燃料接受部且層疊在陽(yáng)極上的第一隔板、至少具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部且層疊在陰極上的第二隔板，而且在陽(yáng)極側(cè)和/或陰極側(cè)具備用于向陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜供給液態(tài)水(液態(tài)的水)的液態(tài)水供給流路。液態(tài)水供給流路在防止向電極(陽(yáng)極和陰極)直接供給液態(tài)水(例如，如專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的那樣，從陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜與電極的界面向電極供給液態(tài)水)的同時(shí)直接向陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜供給液態(tài)水。液態(tài)水供給流路包含由配置在第一隔板或第二隔板與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的彈性壁夾持、通過(guò)該彈性壁與電極隔離并且僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸的空間而構(gòu)成。以下，示出實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的堿性燃料電池(Y)。圖5是表示本發(fā)明的堿性燃料電池(Y)的一個(gè)優(yōu)選示例的示意剖面圖。圖6是表示構(gòu)成圖5所示的堿性燃料電池(Y)的第一隔板的示意俯視圖，其示出了第一隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面。另外，圖7中用示意俯視圖表示在第一隔板的表面上配置有第一彈性壁的狀態(tài)。上述附圖所示的堿性燃料電池200主要由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成包含陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201、層疊在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的第一表面201a上的陽(yáng)極203和層疊在與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的第一表面201a相對(duì)的第二表面201b上的陰極202的膜電極復(fù)合體；至少具備用于接受燃料的燃料接受部207且層疊在陽(yáng)極203上的第一隔板205 ;至少 具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部206且層疊在陰極202上的第二隔板204 ；以及用于向陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201供給液態(tài)水的第一和第二液態(tài)水供給流路220、221。第一和第二液態(tài)水供給流路220、221以從一端(例如，第一液態(tài)水供給流路220的液態(tài)水導(dǎo)入用配管209a側(cè))導(dǎo)入液態(tài)水并從另一端(例如，第一液態(tài)水供給流路220的液態(tài)水排出用配管209b側(cè))排出液態(tài)水的方式形成。堿性燃料電池200中，陽(yáng)極203和陰極202具有比陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201、第一隔板205和第二隔板204小的面積，因此，在各電極側(cè)邊的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201與各隔板之間具有不存在電極的空隙(空間)。陽(yáng)極203和陰極202以在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201面內(nèi)的位置對(duì)齊的方式層疊在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201表面的大致中心部。第一液態(tài)水供給流路220包含介于第一隔板205與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201之間的上述不存在電極的空隙(空間)的一部分即由間隔地配置的兩個(gè)第一彈性壁213夾持而成的第一空間211而構(gòu)成，更具體而言，由第一空間211和位于第一空間211的正下方并且與第一空間211連續(xù)的第一凹部209構(gòu)成。第一彈性壁213以沿第一凹部209的寬度方向兩端部延伸的方式形成[參考圖7]，另外，在厚度方向上從第一隔板205的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的第一表面201a。S卩，第一空間211是由第一隔板205、陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201和兩個(gè)第一彈性壁213形成的內(nèi)部空間。第一空間211通過(guò)設(shè)置在其周?chē)牡谝粡椥员?13與不存在電極的空隙(空間)的其他部分以及陽(yáng)極203和燃料接受部207隔離(在空間上分離)，并僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的第一表面201a接觸。第一凹部209以獨(dú)立于燃料接受部207并且包圍燃料接受部207的方式形成[參考圖6]。同樣地，第二液態(tài)水供給流路221包含介于第二隔板204與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201之間的上述不存在電極的空隙(空間)的一部分即由間隔地配置的兩個(gè)第二彈性壁212夾持而成的第二空間210而構(gòu)成，更具體而言，由第二空間210和位于第二空間210的正上方并且與第二空間210連續(xù)的第二凹部208構(gòu)成。第二彈性壁212以沿第二凹部208的寬度方向兩端部延伸的方式形成，另外，在厚度方向上從第二隔板204的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的第二表面201b。S卩，第二空間210是由第二隔板204、陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201和兩個(gè)第二彈性壁212形成的內(nèi)部空間。
第二空間210通過(guò)設(shè)置在其周?chē)牡诙椥员?12與不存在電極的空隙(空間)的其他部分以及陰極202和氧化劑接受部206隔離(在空間上分離)，并僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的第二表面201b接觸。第二凹部208以獨(dú)立于氧化劑接受部206并且包圍氧化劑接受部206的方式形成。根據(jù)如上構(gòu)成的第一、第二液態(tài)水供給流路220、221，使用彈性壁作為介于各隔板與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201之間且形成液態(tài)水流路空間的一部分的隔離壁，因此，利用在堿性燃料電池的厚度方向上施加壓力而產(chǎn)生的彈性壁變形，能夠使彈性壁與各隔 板和陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201良好地進(jìn)行表面接觸，從而能夠提高上述界面的密封性。而且，由于以使在該流路中流通的液態(tài)水僅與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201接觸的方式構(gòu)成，因此，能夠可靠地防止液態(tài)水泄漏到電極、電極與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的界面、以及燃料接受部207/氧化劑接受部206，同時(shí)能夠?qū)⒁簯B(tài)水僅供給到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的堿性燃料電池200，能夠防止伴隨直接向電極供給液態(tài)水而來(lái)的溢流和由此產(chǎn)生的發(fā)電效率的降低和輸出穩(wěn)定性的降低。另一方面，通過(guò)向陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201供給液態(tài)水，能夠?qū)崿F(xiàn)該電解質(zhì)膜的加濕，因此，能夠提高發(fā)電效率和啟動(dòng)性(從發(fā)電開(kāi)始到得到期望的輸出功率所需要的時(shí)間)。另外，通過(guò)第一、第二液態(tài)水供給流路220、221供給到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的水分溶解到該膜中而在該膜中擴(kuò)散，進(jìn)而擴(kuò)散至作為OH—陰離子的傳導(dǎo)路徑而與該膜連通的陰極202的電解質(zhì)中，由此，能夠在不形成水膜狀的情況下供給到陰極202，從而能夠供于該電極中的催化反應(yīng)。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠防止直接向電極供給液態(tài)水，因此，在與電極相對(duì)的區(qū)域中，能夠抑制陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201由于液態(tài)水而產(chǎn)生膨潤(rùn)。另外，電極的周?chē)康年庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201由彈性壁擠壓固定，因此，能夠抑制陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的尺寸變化，能夠防止電極從陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201上剝離，從而能夠提供可靠性高的堿性燃料電池。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，利用在第一、第二液態(tài)水供給流路220、221中流通的液態(tài)水，能夠?qū)﹃庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201直接加濕，并且能夠通過(guò)陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201將水分供給到陰極202，因此，可以省略以往所需要的用于對(duì)燃料和/或氧化劑進(jìn)行加濕的加濕器，從而對(duì)燃料電池系統(tǒng)的小型化有利。需要說(shuō)明的是，對(duì)于以陽(yáng)離子交換膜為電解質(zhì)膜的燃料電池而言，使含有金屬陽(yáng)離子等微量雜質(zhì)的液態(tài)水與電解質(zhì)膜直接接觸時(shí)，電解質(zhì)膜有時(shí)劣化，但是，對(duì)于本發(fā)明的使用陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜(陰離子交換膜)的堿性燃料電池而言，即使使這樣的液態(tài)水與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸，就該陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的性質(zhì)而言，作為雜質(zhì)的金屬陽(yáng)離子也不會(huì)侵入到電解質(zhì)膜中，因此，不會(huì)因金屬陽(yáng)離子而導(dǎo)致劣化。因此，本發(fā)明的堿性燃料電池(Y)具有如下優(yōu)點(diǎn)可以不需要用于從液態(tài)水中除去微量金屬陽(yáng)離子的機(jī)構(gòu)，可以使用金屬配管等廉價(jià)的構(gòu)件作為用于向堿性燃料電池供給液態(tài)水的配管，等。本實(shí)施方式的堿性燃料電池200具有陽(yáng)極側(cè)的第一液態(tài)水供給流路220和陰極側(cè)的第二液態(tài)水供給流路221這兩者，也可以為僅具有其中任意一者的構(gòu)成。這種情況下，從向陰極202供給水分的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選具有陰極側(cè)的第二液態(tài)水供給流路221。但是，即使在僅具有陽(yáng)極側(cè)的第一液態(tài)水供給流路220的情況下，也可以通過(guò)提高陽(yáng)極203的水分濃度來(lái)提高陽(yáng)極203-陰極202之間的水分濃度梯度，從而促進(jìn)水分從陽(yáng)極203擴(kuò)散到陰極202，因此能夠向陰極202供給水分。接下來(lái)，對(duì)構(gòu)成本發(fā)明的堿性燃料電池(Y)的構(gòu)件等進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。 陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201、陽(yáng)極203、陰極202以及根據(jù)需要層疊在各電極的催化劑層上的氣體擴(kuò)散層可以分別具有與上述的構(gòu)成堿性燃料電池(X)的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101、陽(yáng)極103、陰極102以及氣體擴(kuò)散層相同的構(gòu)成，上述關(guān)于堿性燃料電池(X)的內(nèi)容也可以引用到堿性燃料電池(Y)中。如圖5所示，陽(yáng)極203和陰極202通常以隔著陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201相對(duì)的方式設(shè)置。本發(fā)明的堿性燃料電池(Y)中，陽(yáng)極203和陰極202通常以具有比陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201、第一隔板205和第二隔板204小的面積的方式形成。由此，可以通過(guò)在介于各隔板與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201之間的不存在電極的空隙中配置第一彈性壁213、第二彈性壁212，構(gòu)建作為液態(tài)水供給流路的一部分的第一空間211、第二空間210。形成陽(yáng)極203和陰極202的位置例如為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的中央部。(第一隔板和第二隔板)第一隔板205可以為在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201側(cè)表面上至少具有構(gòu)成燃料接受部207的第三凹部和作為第一液態(tài)水供給流路220的一部分的第一凹部209的構(gòu)件。第二隔板204可以為在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201側(cè)表面上至少具有構(gòu)成氧化劑接受部206的第四凹部和作為第二液態(tài)水供給流路221的一部分的第二凹部208的構(gòu)件。構(gòu)成燃料接受部207的第三凹部、構(gòu)成氧化劑接受部206的第四凹部分別包含設(shè)置在層疊有陽(yáng)極203、陰極202的區(qū)域的第一隔板205、第二隔板204的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201側(cè)表面上且獨(dú)立于構(gòu)成第一液態(tài)水供給流路220的第一凹部209、構(gòu)成第二液態(tài)水供給流路221的第二凹部208的凹部。第三凹部和第四凹部除了可以為例如圖6所示的蛇形或者其他形狀的流路溝以夕卜，還可以為槽型這樣的擴(kuò)展為較大面積而形成的凹部等。導(dǎo)入到燃料接受部207的燃料供給到配置在其正上方的陽(yáng)極203，導(dǎo)入到氧化劑接受部206的氧化劑供給到配置在其正下方的陰極202?？梢栽跇?gòu)成燃料接受部207的第三凹部的入口側(cè)端部、出口側(cè)端部分別連接燃料供給用配管207a、燃料排出用配管207b。同樣地，可以在構(gòu)成氧化劑接受部206的第四凹部的入口側(cè)端部、出口側(cè)端部分別連接氧化劑供給用配管、氧化劑排出用配管。在圖6所示的示例中，第一凹部209為以包圍燃料接受部207 (第三凹部)的方式形成的、具有入口和出口的一條流路溝，但只要獨(dú)立于構(gòu)成燃料接受部207的第三凹部，則不限定于此，在燃料接受部207周?chē)闹辽僖徊糠中纬杉纯?。例如，第一凹?09不一定需要以沿燃料接受部207的全部四條邊延伸的方式形成，可以以沿任意一條邊以上延伸的方式形成。但是，為了更高效地向陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201供給液態(tài)水，優(yōu)選第一凹部209以包圍燃料接受部207 (第三凹部)的方式形成。另外，第一凹部209可以包含例如多條流路溝、分支狀的流路溝，以便能夠向陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的表面的更廣的范圍供給液態(tài)水。以上方面，對(duì)于第二隔板204的第二凹部208也同樣。另外，為了能夠高效地向陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201中層疊有陽(yáng)極203的區(qū)域(與第一隔板205的形成有燃料接受部207的區(qū)域相當(dāng)?shù)膮^(qū)域)供給液態(tài)水，優(yōu)選第一凹部209 (對(duì)于第二凹部208也同樣)盡可能靠近該區(qū)域的中心部來(lái)配置。例如，在陽(yáng)極203具有長(zhǎng)方形形狀且燃料接受部207也隨之具有長(zhǎng)方形形狀的情況下，優(yōu)選以沿長(zhǎng)邊延伸而非沿短邊延伸的方式形成第一凹部209，或者優(yōu)選盡可能以沿長(zhǎng)邊延伸而非沿短邊延伸的方式形成第一凹部209。另外，陽(yáng)極203的面積大的情況等僅通過(guò)以包圍燃料接受部207周?chē)姆绞叫纬傻谝话疾?09而不能靠近陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的層疊有陽(yáng)極203的區(qū)域的中心部來(lái)配置第一凹部209的情況下，優(yōu)選采用將陽(yáng)極203分割為多個(gè)并且相應(yīng)地將燃料接受部207也分割為多個(gè)、從而在分割的燃料接受部207之間配置第一凹部209等的構(gòu)成，由此在靠近上述中心部的位置配置第一凹部209 [參考圖8]。另外，如上所述，圖8的示例中，以?xún)?yōu)先沿長(zhǎng)邊延伸的方式形成第一凹部209?？梢栽跇?gòu)成第一液態(tài)水供給流路220的第一凹 部209的入口側(cè)端部、出口側(cè)端部分別連接液態(tài)水導(dǎo)入用配管209a、液態(tài)水排出用配管209b (對(duì)于構(gòu)成第二液態(tài)水供給流路221的第二凹部208也同樣)。作為第一隔板205和第二隔板204，也可以使用兼具燃料接受部207和氧化劑接受部206的、所謂的雙極板。這種情況下，雙極板在一個(gè)主面(第一表面)上具有第三凹部和第一凹部，在與第一表面相對(duì)的另一主面(第二表面)上具有第四凹部和第二凹部。在使用該雙極板作為第一隔板205的情況下，以使該雙極板的第一表面成為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201側(cè)的方式層疊在陽(yáng)極203上。在使用雙極板作為第二隔板204的情況下，以使該雙極板的第二表面成為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201側(cè)的方式層疊在陰極202上。雙極板的使用在例如通過(guò)層疊多個(gè)單電池來(lái)構(gòu)建電堆結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)電堆結(jié)構(gòu)的薄型化有利。第一隔板205和第二隔板204的材質(zhì)沒(méi)有特別限制，可以與上述的構(gòu)成堿性燃料電池(X)的第一隔板105和第二隔板104相同。也可以用塑料材料等非導(dǎo)電性材料構(gòu)成第一隔板205和第二隔板204，并另行設(shè)置陽(yáng)極集流層和陰極集流層。這種情況下，上述集流層例如配置在電極與隔板之間。如上所述，本實(shí)施方式的堿性燃料電池200中，第一液態(tài)水供給流路220包含形成在第一隔板205的表面的第一凹部209和由第一彈性壁213夾持且與第一凹部209連續(xù)的第一空間211，第二液態(tài)水供給流路221包含形成在第二隔板204的表面的第二凹部208和由第二彈性壁212夾持且與第二凹部208連續(xù)的第二空間210。第一彈性壁213和第二彈性壁212分別為將作為液態(tài)水供給流路的一部分的第一空間211、第二空間210與上述不存在電極的空隙(空間)的其他部分以及電極和燃料接受部207/氧化劑接受部206隔離的壁，在厚度方向上，從隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201表面。另外，第一彈性壁213和第二彈性壁212分別以與第一凹部209、第二凹部208大致平行地、沿該凹部的寬度方向兩端部延伸的方式形成[參考圖7]。第一彈性壁213和第二彈性壁212也可以以覆蓋作為液態(tài)水供給流路的一部分的第一空間211、第二空間210以外的全部的不存在電極的空隙(空間)的方式形成。這種情況下，用緊固構(gòu)件等將堿性燃料電池200的第一隔板205與第二隔板204緊固連接時(shí)，使應(yīng)力均勻，從而提高穩(wěn)定性。另外，第一彈性壁213和第二彈性壁212分別可以以其一部分嵌入與第一凹部209、第二凹部208大致平行地、沿該凹部的寬度方向兩端部延伸而形成的溝中的方式配置。根據(jù)這樣的構(gòu)成，在組裝堿性燃料電池時(shí)，容易確定彈性壁的位置，從而使生產(chǎn)率提高。另外，能夠防止彈性壁的位置偏移，因此，能夠提供可靠性高的堿性燃料電池。第一隔板205與第二隔板204之間的緊固連接可以使用螺釘、螺栓/螺母等緊固構(gòu)件進(jìn)行。對(duì)于本實(shí)施方式的堿性燃料電池200而言，即使在為了得到彈性壁與隔板和陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的界面的良好密封性、以及充分降低電極與隔板之間的接觸電阻的效果而通過(guò)將第一隔板205與第二隔板204之間緊固連接、從而在堿性燃料電池的厚度方向上施加足夠的壓力的情況下，由于使用通過(guò)該壓力而適度產(chǎn)生壓壞斥力的彈性壁作為介于各隔板與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201之間且形成液態(tài)水流路空間的一部分的隔離壁，因此，能夠防止電極的過(guò)度壓壞和伴隨而來(lái)的細(xì)孔堵塞所引起的物質(zhì)擴(kuò)散電阻的增大。第一彈性壁213和第二彈性壁212的材質(zhì)只要為不透水性則沒(méi)有特別限制，可以列舉例如丁基橡膠、乙丙橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、有機(jī)硅橡膠、四丙氟橡膠、四氟乙烯全氟甲基偏氟乙烯類(lèi)橡膠等。第一彈性壁213和第二彈性壁212需要包含彈性體，通過(guò)在堿性燃料電池的厚度·方向上施加的壓力而發(fā)生變形，由此提高界面的密封性。在堿性燃料電池的厚度方向上施加較大壓力時(shí)，為了防止應(yīng)力造成的破壞，需要增大隔板的厚度，或者使用粗的緊固構(gòu)件(螺栓/螺母)，從而導(dǎo)致堿性燃料電池的大型化。因此，從比較容易地得到上述密封性、以及堿性燃料電池的小型化的觀點(diǎn)出發(fā)，第一彈性壁213和第二彈性壁212優(yōu)選為在較低壓力下發(fā)生變形的彈性壁，具體而言，優(yōu)選這些彈性壁的彈性模量低于lOOMPa。為了可靠地防止液態(tài)水泄漏到燃料接受部207、氧化劑接受部206，從增大密封面積的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選第一彈性壁213和第二彈性壁212的寬度為Imm以上。另一方面，為了增加向陰極202的水分供給流量，從縮短自液態(tài)水供給流路220、221起到陰極202為止的擴(kuò)散路徑的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選第一彈性壁213和第二彈性壁212的寬度低于5mm。在液態(tài)水供給流路220、221中流通的液態(tài)水并不限定于僅包含液態(tài)的水，可以為例如呈堿性的水。通過(guò)使呈堿性的水流入第一和/或第二液態(tài)水供給流路220、221，并將其供給到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201，由此可以中和陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201內(nèi)存在的CO廣、HC03_等CO2來(lái)源的陰離子、以及與其鄰接的陽(yáng)極203和陰極202內(nèi)存在的CO2來(lái)源的陰離子，從而能夠有效地防止該陰離子在陽(yáng)極203上累積。CO2來(lái)源的陰離子是在堿性燃料電池中隨著發(fā)電逐漸累積到陽(yáng)極203上而使陽(yáng)極203中的反應(yīng)過(guò)電壓上升、從而成為使發(fā)電效率降低的主要原因的陰離子。通過(guò)液態(tài)水供給流路220、221供給呈堿性的水的情況下，該呈堿性的水不與電極接觸而僅供給到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201，因此，能夠防止由中和鹽的析出引起的電極的細(xì)孔堵塞和隨之而來(lái)的發(fā)電效率的降低。需要說(shuō)明的是，堿的抗衡陽(yáng)離子不侵入到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201中，因此，在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生鹽析出。從更高效地進(jìn)行陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201的中和的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用第一液態(tài)水供給流路220來(lái)進(jìn)行呈堿性的水的供給，所述第一液態(tài)水供給流路220可以使呈堿性的水與可以產(chǎn)生CO2來(lái)源的陰離子的累積的陽(yáng)極203側(cè)的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜201表面接觸。本發(fā)明的堿性燃料電池(Y)的優(yōu)選實(shí)施方式之一是設(shè)置第一和第二液態(tài)水供給流路220、221這兩者并使不同種類(lèi)的液態(tài)水在它們中流通的方式，若要列舉更具體的示例，則為將陽(yáng)極側(cè)的第一液態(tài)水供給流路220作為呈堿性的水的供給路徑，將陰極側(cè)的第二液態(tài)水供給流路221作為液態(tài)水(僅包含液態(tài)的水)的供給路徑。根據(jù)這樣的實(shí)施方式，可以通過(guò)向可產(chǎn)生CO2來(lái)源的陰離子的累積的陽(yáng)極203側(cè)供給呈堿性的水來(lái)促進(jìn)CO2來(lái)源的陰離子的中和，同時(shí)通過(guò)向電化學(xué)反應(yīng)中需要水的陰極202側(cè)供給僅包含液態(tài)的水的液態(tài)水來(lái)促進(jìn)向陰極202的水分供給。該實(shí)施方式中，雖然使不同的液態(tài)水流通，但第一隔板205和第二隔板204可以使用相同形狀的隔板，因此，能夠通過(guò)與使相同種類(lèi)的液態(tài)水流通的情況相同的制造工序來(lái)制造堿性燃料電池。作為添加到呈堿性的水中的堿，沒(méi)有特別限制，可以列舉例如氫氧化鈉[NaOH]、氫氧化鉀[Κ0Η]等堿金屬的氫氧化物；氫氧化鈣[Ca(OH)2]、氫氧化鋇[Ba(OH)2]等堿土金屬的氫氧化物；以2-乙醇胺等胺化合物為代表的呈堿性的有機(jī)化合物等。(燃料和氧化劑)本發(fā)明的堿性燃料電池(Y)中使用的燃料、氧化劑可以與上述的堿性燃料電池(X)中說(shuō)明的燃料、氧化劑相同。陰極202中，氧化劑與水發(fā)生反應(yīng)，因此，為了向陰極202 供給水,可以供給加濕后的O2氣體、空氣。需要說(shuō)明的是，使用烴氣體、醇(甲醇等)等烴化合物作為燃料的情況下，由于生成作為陽(yáng)極的反應(yīng)產(chǎn)物的二氧化碳，因此，在以往的堿性燃料電池中，陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜和陽(yáng)極的碳酸化(CO2來(lái)源的陰離子的累積)顯著進(jìn)行，但是，根據(jù)本發(fā)明的堿性燃料電池(Y)，可以通過(guò)液態(tài)水供給流路220、221來(lái)供給呈堿性的水，因此，即使在使用這樣的燃料的情況下，也能夠有效地抑制CO2來(lái)源的陰離子在陽(yáng)極上累積。<堿性燃料電池系統(tǒng)>以下，示出實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)。(I)第一實(shí)施方式圖9是表示本實(shí)施方式的堿性燃料電池系統(tǒng)10的構(gòu)成的示意圖。堿性燃料電池系統(tǒng)10為可以利用第一熱介質(zhì)調(diào)節(jié)堿性燃料電池300內(nèi)的溫度的系統(tǒng)，其由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成具備使第一熱介質(zhì)流通的電池內(nèi)熱介質(zhì)流路320的堿性燃料電池300 ;具備與電池內(nèi)熱介質(zhì)流路320連接的電池外熱介質(zhì)流路401和第一熱介質(zhì)循環(huán)裝置402并且用于使第一熱介質(zhì)在包含電池內(nèi)熱介質(zhì)流路320和電池外熱介質(zhì)流路401的第一熱介質(zhì)流路內(nèi)進(jìn)行循環(huán)的第一熱介質(zhì)循環(huán)部400 ;以及用于與電池外熱介質(zhì)流路401內(nèi)的第一熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換的第一熱交換部500。堿性燃料電池300可以采用的具體構(gòu)成在后面進(jìn)行詳述，堿性燃料電池300所具有的一個(gè)特征在于，具備以第一熱介質(zhì)僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸并進(jìn)行供給的方式構(gòu)成的電池內(nèi)熱介質(zhì)流路320。根據(jù)具有這樣的堿性燃料電池300的堿性燃料電池系統(tǒng)10，作為負(fù)責(zé)發(fā)電的中心構(gòu)件的緊鄰發(fā)電時(shí)的發(fā)熱源(電極)的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜直接由第一熱介質(zhì)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，因此，能夠提高熱交換效率(因此，能夠縮短堿性燃料電池300到達(dá)期望溫度所需要的時(shí)間)，并且能夠提高溫度調(diào)節(jié)的精度。另外，由于熱介質(zhì)不直接供給到膜電極復(fù)合體的電極，因此，能夠防止產(chǎn)生以溢流為代表的電極細(xì)孔的堵塞，從而防止燃料電池的發(fā)電效率、輸出穩(wěn)定性降低，另外，也不用擔(dān)心電極因熱介質(zhì)中的微量雜質(zhì)而發(fā)生劣化。[堿性燃料電池]圖10為本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)中可以?xún)?yōu)選使用的堿性燃料電池的一個(gè)示例，其為表示本實(shí)施方式的堿性燃料電池系統(tǒng)10所具有的堿性燃料電池300的示意剖面圖。圖11為表示構(gòu)成圖10所示的堿性燃料電池300的第一隔板305的示意俯視圖，其示出了第一隔板305的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301側(cè)表面。另外，圖12中用示意俯視圖示出在第一隔板305的表面上配置有第一壁313的狀態(tài)。堿性燃料電池300主要由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成包含陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301、層疊在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的第一表面301a上的陽(yáng)極303和層疊在與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的第一表面301a相對(duì)的第二表面301b上的陰極302的膜電極復(fù)合體；至少具備用于接受燃料的燃料接受部307且層疊在陽(yáng)極303上的第一隔板305 ;至少具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部306且層疊在陰極302上的第二隔板304 ；以及用于使第一熱介質(zhì)僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301接觸的電池內(nèi)熱介質(zhì)流路320。第一溫度檢測(cè)部330如后所述。電池內(nèi)熱介質(zhì)流路320包含用于使第一熱介質(zhì)僅與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的陽(yáng)極303側(cè)表面(第一表面301a)接觸的第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321和用于使第一熱介 質(zhì)僅與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的陰極302側(cè)表面(第二表面301b)接觸的第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路322。第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321和第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路322均與電池外熱介質(zhì)流路401連接,構(gòu)成作為循環(huán)流路的第一熱介質(zhì)流路[參考圖9]。堿性燃料電池300中，陽(yáng)極303和陰極302具有比陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301、第一隔板305和第二隔板304小的面積，因此，在各電極側(cè)邊的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301與各隔板之間具有不存在電極的空隙(空間)。陽(yáng)極303和陰極302以在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301面內(nèi)的位置對(duì)齊的方式層疊在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301表面的大致中心部。第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321包含介于第一隔板305與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301之間的上述不存在電極的空隙(空間)的一部分即由間隔地配置的兩個(gè)第一壁313夾持而成的第一空間311而構(gòu)成，更具體而言，由第一空間311和位于第一空間311的正下方并且與第一空間311連續(xù)的第一凹部309構(gòu)成。第一壁313以沿第一凹部309的寬度方向兩端部延伸的方式形成[參考圖12]，另外，在厚度方向上從第一隔板305的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的第一表面301a。S卩，第一空間311是由第一隔板305、陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301和兩個(gè)第一壁313形成的內(nèi)部空間。由此，能夠防止第一熱介質(zhì)泄漏到第一空間311之外。第一空間311通過(guò)設(shè)置在其周?chē)牡谝槐?13與不存在電極的空隙(空間)的其他部分以及陽(yáng)極303和燃料接受部307隔離(在空間上分離)，并僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的第一表面301a接觸。第一凹部309為設(shè)置在不存在陽(yáng)極303的區(qū)域中的第一隔板305的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301側(cè)表面的凹部，以獨(dú)立于燃料接受部307并且包圍燃料接受部307的方式形成[參考圖11]。同樣地，第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路322包含介于第二隔板304與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301之間的上述不存在電極的空隙(空間)的一部分即由間隔地配置的兩個(gè)第二壁312夾持而成的第二空間310而構(gòu)成，更具體而言，由第二空間310和位于第二空間310的正上方并且與第二空間310連續(xù)的第二凹部308構(gòu)成。第二壁312以沿第二凹部308的寬度方向兩端部延伸的方式形成，另外，在厚度方向上從第二隔板304的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的第二表面301b。S卩，第二空間310是由第二隔板304、陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301和兩個(gè)第二壁312形成的內(nèi)部空間。由此，能夠防止第一熱介質(zhì)泄漏到第二空間310之外。第二空間310通過(guò)設(shè)置在其周?chē)牡诙?12與不存在電極的空隙(空間)的其他部分以及陰極302和氧化劑接受部306隔離(在空間上分離)，并僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的第二表面301b接觸。第二凹部308為設(shè)置在不存在陰極302的區(qū)域中的第二隔板304的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301側(cè)表面的凹部，以獨(dú)立于氧化劑接受部306并且包圍氧化劑接受部306的方式形成。根據(jù)如上構(gòu)成的第一、第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321、322，由于以使流通的第一熱介質(zhì)僅與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301接觸的方式構(gòu)成，因此，能夠可靠地防止第一熱介質(zhì)泄漏到電極、以及燃料接受部307/氧化劑接受部306，同時(shí)能夠?qū)⒌谝粺峤橘|(zhì)僅供給到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301。··需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式的堿燃料電池300具有陽(yáng)極側(cè)的第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321和陰極側(cè)的第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路322這兩者，也可以為僅具有其中任意一者的構(gòu)成。接下來(lái)，對(duì)構(gòu)成堿性燃料電池300的構(gòu)件等進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301、陽(yáng)極303、陰極302以及根據(jù)需要層疊在各電極的催化劑層上的氣體擴(kuò)散層可以分別具有與上述的構(gòu)成堿性燃料電池(X)的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101、陽(yáng)極103、陰極102以及氣體擴(kuò)散層相同的構(gòu)成，上述關(guān)于堿性燃料電池(X)的內(nèi)容也可以引用到堿性燃料電池300中。如圖10所示，陽(yáng)極303和陰極302通常以隔著陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301相對(duì)的方式設(shè)置。本發(fā)明的堿性燃料電池系統(tǒng)中，陽(yáng)極303和陰極302通常以具有比陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301、第一隔板305和第二隔板304小的面積的方式形成。由此，可以通過(guò)在介于各隔板與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301之間的不存在電極的空隙中配置第一壁313、第二彈312，構(gòu)建作為電池內(nèi)熱介質(zhì)流路的一部分的第一空間311、第二空間310。形成陽(yáng)極303和陰極302的位置例如為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的中央部。(第一隔板和第二隔板)第一隔板305可以為在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301側(cè)表面上至少具有構(gòu)成燃料接受部307的第三凹部和作為第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321的一部分的第一凹部309的構(gòu)件。第二隔板304可以為在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301側(cè)表面上至少具有構(gòu)成氧化劑接受部306的第四凹部和作為第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路322的一部分的第二凹部308的構(gòu)件。構(gòu)成燃料接受部307的第三凹部、構(gòu)成氧化劑接受部306的第四凹部分別包含設(shè)置在層疊有陽(yáng)極303、陰極302的區(qū)域的第一隔板305、第二隔板304的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301側(cè)表面上且獨(dú)立于構(gòu)成第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321的第一凹部309、構(gòu)成第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路322的第二凹部308的凹部。第三凹部和第四凹部除了可以為例如圖11所示的蛇形或者其他形狀的流路溝以夕卜，還可以為槽型這樣的擴(kuò)展為較大面積而形成的凹部等。導(dǎo)入到燃料接受部307的燃料供給到配置在其正上方的陽(yáng)極303，導(dǎo)入到氧化劑接受部306的氧化劑供給到配置在其正下方的陰極302?？梢栽跇?gòu)成燃料接受部307的第三凹部的入口側(cè)端部、出口側(cè)端部分別連接燃料供給用配管307a、燃料排出用配管307b。同樣地，可以在構(gòu)成氧化劑接受部306的第四凹部的入口側(cè)端部、出口側(cè)端部分別連接氧化劑供給用配管、氧化劑排出用配管。在圖11所示的例中，第一凹部309為以包圍燃料接受部307(第三凹部)的方式形成的一條流路溝，但只要獨(dú)立于構(gòu)成燃料接受部307的第三凹部，則不限定于此，可以考慮熱交換效率等而采用各種形狀。例如，第一凹部309可以為例如多條流路溝、分支狀的流路溝、槽型這樣的擴(kuò)展為較大面積而形成的凹部(溝)等，以使第一熱介質(zhì)能夠與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的表面的更廣的面積接觸。第一凹部309可以形成在第一隔板305表面的除燃料接受部307以外的全部區(qū)域或幾乎全部區(qū)域。以上方面，對(duì)于第二隔板304的第二凹部308也同樣。另外，為了得到良好的熱交換效率、堿性燃料電池300內(nèi)的溫度均勻性，例如如圖
13所示，采用將陽(yáng)極303分割為多個(gè)并且相應(yīng)地將燃料接受部307也分割為多個(gè)、從而在分割的燃料接受部307之間配置第一凹部309等的構(gòu)成，由此，可以使第一凹部309在第一隔板305表面的盡可能廣的面積內(nèi)并且在面內(nèi)盡可能均勻地配置。通過(guò)采用這樣的構(gòu)成，能夠延長(zhǎng)與燃料電池運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作為發(fā)熱源的陽(yáng)極303靠近的第一凹部309的流路長(zhǎng)度，因此，能夠增加熱交換量而提高熱交換效率，并且還能夠提高第一隔板305的面內(nèi)的溫度均勻性以及堿性燃料電池300內(nèi)的溫度均勻性。對(duì)于第二凹部308也同樣。作為第一隔板305和第二隔板304，也可以使用兼具燃料接受部307和氧化劑接受部306的、所謂的雙極板。這種情況下，雙極板在一個(gè)主面(第一表面)上具有第三凹部和第一凹部，在與第一表面相對(duì)的另一主面(第二表面)上具有第四凹部和第二凹部。在使用該雙極板作為第一隔板305的情況下，以使該雙極板的第一表面成為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301側(cè)的方式層疊在陽(yáng)極303上。在使用雙極板作為第二隔板304的情況下，以使該雙極板的第二表面成為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301側(cè)的方式層疊在陰極302上。雙極板的使用在例如通過(guò)層疊多個(gè)單電池來(lái)構(gòu)建電堆結(jié)構(gòu)時(shí)對(duì)電堆結(jié)構(gòu)的薄型化有利。第一隔板305和第二隔板304的材質(zhì)沒(méi)有特別限制，可以與上述的構(gòu)成堿性燃料電池(X)的第一隔板105和第二隔板104相同。也可以用塑料材料等非導(dǎo)電性材料構(gòu)成第一隔板305和第二隔板304，并另行設(shè)置陽(yáng)極集流層和陰極集流層。這種情況下，上述集流層例如配置在電極與隔板之間。如上所述，堿性燃料電池300中，第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321包含形成在第一隔板305的表面的第一凹部309和由第一壁313夾持且與第一凹部309連續(xù)的第一空間311，第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路322包含形成在第二隔板304的表面的第二凹部308和由第二壁312夾持且與第二凹部308連續(xù)的第二空間310。第一壁313和第二壁312分別為將作為電池內(nèi)熱介質(zhì)流路的一部分的第一空間311、第二空間310與上述不存在電極的空隙(空間)的其他部分以及電極和燃料接受部307/氧化劑接受部306隔離的壁，在厚度方向上，從隔板的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301側(cè)表面延伸至陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301表面。第一壁313和第二壁312分別以與第一凹部209、第二凹部308大致平行地、沿該凹部的寬度方向兩端部的方式形成[參考圖12]。第一壁313和第二壁312也可以以覆蓋作為電池內(nèi)熱介質(zhì)流路的一部分的第一空間311、第二空間310以外的全部的不存在電極的空隙(空間)的方式形成。這種情況下，用緊固構(gòu)件等將堿性燃料電池300的第一隔板305與第二隔板304緊固連接時(shí)，使應(yīng)力均勻，從而提高穩(wěn)定性。第一隔板305與第二隔板304之間的緊固連接可以使用螺釘、螺栓/螺母等緊固構(gòu)件進(jìn)行。另外，第一壁313和第二壁312分別可以以其一部分嵌入與第一凹部309、第二凹部308大致平行地沿該凹部的寬度方向兩端部延伸而形成的溝中的方式配置。根據(jù)這樣的構(gòu)成，在組裝堿性燃料電池時(shí)，容易確定第一壁、第二壁的位置，從而使生產(chǎn)率提高。另外，能夠防止第一壁313、第二壁312的位置偏移，因此，能夠提供可靠性高的堿性燃料電池。第一壁313和第二壁312的材質(zhì)只要對(duì)第一熱介質(zhì)具有耐性并且為第一熱介質(zhì)不透過(guò)性，則沒(méi)有特別限制，可以列舉例如丁基橡膠、乙丙橡膠、氯丁橡膠、丁橡膠、有機(jī)硅橡膠、四丙氟橡膠、四氟乙烯全氟甲基偏氟乙烯類(lèi)橡膠等彈性體；以四氟乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯為代表的熱塑性樹(shù)脂、以不銹鋼為代表的金屬或合金等非彈性體等。其中，優(yōu)選第一壁313和第二壁312包含彈性體。通過(guò)使用彈性壁作為介于各隔板 與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301之間且形成電池內(nèi)熱介質(zhì)流路空間的一部分的隔離壁，能夠利用由在堿性燃料電池的厚度方向上施加壓力而產(chǎn)生的彈性壁變形，從而使彈性壁與各隔板和陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301良好地進(jìn)行表面接觸。由此，能夠提高這些界面的密封性，從而能夠更可靠地防止第一熱介質(zhì)泄漏到電極、以及燃料接受部307/氧化劑接受部306。另外，通過(guò)使用彈性壁，即使在為了得到彈性壁與隔板和陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的界面的良好密封性、以及充分降低電極與隔板之間的接觸電阻的效果而通過(guò)將第一隔板305與第二隔板304之間緊固連接、從而在堿性燃料電池的厚度方向上施加足夠的壓力的情況下，由于彈性壁通過(guò)該壓力而適度產(chǎn)生壓壞斥力，因此，也能夠防止電極的過(guò)度壓壞和伴隨而來(lái)的細(xì)孔堵塞所引起的物質(zhì)擴(kuò)散電阻的增大。在堿性燃料電池的厚度方向上施加較大壓力時(shí)，為了防止應(yīng)力造成的破壞，需要增大隔板的厚度或者使用粗的緊固構(gòu)件(螺栓/螺母)，從而導(dǎo)致堿性燃料電池的大型化。因此，從比較容易地得到上述密封性、以及堿性燃料電池的小型化的觀點(diǎn)出發(fā)，在第一壁313和第二壁312由彈性體構(gòu)成時(shí)，優(yōu)選在較低壓力下發(fā)生變形的彈性壁，具體而言，優(yōu)選第一壁313和第二壁312的彈性模量低于lOOMPa。為了可靠地防止第一熱介質(zhì)泄漏到燃料接受部307、氧化劑接受部306，從增大密封面積的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選第一壁313和第二壁312的寬度為Imm以上。另一方面，從為了增加向燃料電池運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作為發(fā)熱源的陽(yáng)極303、陰極302的熱流量而縮短自電池內(nèi)熱介質(zhì)流路320起到陽(yáng)極303、陰極302為止的熱擴(kuò)散路徑的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選第一壁313和第二壁312的寬度低于5mm。電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321、322只要以使流通的第一熱介質(zhì)僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301接觸的方式構(gòu)成，則不限定于包含形成在隔板表面的凹部和與該凹部連續(xù)的空間的構(gòu)成。例如，對(duì)于第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321而言，參考圖10，也可以為使用第一隔板305的形成有第一凹部309的部分比形成有燃料接受部307的部分更突出而達(dá)到與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的第一表面301a接觸的程度的第一隔板、從而省略第一壁313的形式。這種情況下，第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321僅包含第一凹部309。對(duì)于第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路322也同樣。
以上例不的第一隔板305和第二隔板304為在隔板表面上形成有第一凹部309和第二凹部308的隔板，因此，與在隔板內(nèi)部形成熱介質(zhì)流路的情況相比，構(gòu)造更簡(jiǎn)單，從而對(duì)堿性燃料電池的制造成本的降低和制造工序的簡(jiǎn)化有利。(第一熱介質(zhì))作為第一熱介質(zhì)，可以使用空氣、水蒸氣、氯氟烴、氫氯氟烴、氫氟烴等氣體；水、水溶液、油、乙二醇等液體等公知的熱介質(zhì)，從熱容量高而能夠?qū)崿F(xiàn)有效的熱交換、以及操作性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用液體，更優(yōu)選使用水或水溶液。堿性燃料電池300的溫度調(diào)節(jié)中，不一定需要使用極高或極低的熱介質(zhì)，以水為主要成分的熱介質(zhì)即足夠。另外，使用水或水溶液作為第一熱介質(zhì)時(shí)，還具有以下的優(yōu)點(diǎn)。(a)能夠利用第一熱介質(zhì)將陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301直接加濕，并且能夠通過(guò)陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301向陰極302供給水分，因此，可以省略以往所需要的用于對(duì)燃料 和/或氧化劑進(jìn)行加濕的加濕器，從而對(duì)燃料電池系統(tǒng)的小型化有利。另外，通過(guò)陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的加濕，能夠提高發(fā)電效率和啟動(dòng)性(從發(fā)電開(kāi)始到得到期望的輸出功率所需要的時(shí)間)。(b)使用呈堿性的水溶液作為第一熱介質(zhì)時(shí)，能夠?qū)﹃庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301內(nèi)存在的CO廣、HC03_等CO2來(lái)源的陰離子、以及與其鄰接的陽(yáng)極303和陰極302內(nèi)存在的CO2來(lái)源的陰離子進(jìn)行中和，從而能夠有效地防止該陰離子在陽(yáng)極303上累積。添加到呈堿性的水溶液中的堿的示例可以與前述的堿性燃料電池(Y)中描述的堿相同。即使在通過(guò)電池內(nèi)熱介質(zhì)流路320供給作為第一熱介質(zhì)的呈堿性的水溶液的情況下，該第一熱介質(zhì)也不與電極接觸而僅供給到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301，因此，不會(huì)產(chǎn)生由中和鹽的析出引起的電極的細(xì)孔堵塞和隨之而來(lái)的發(fā)電效率的降低。需要說(shuō)明的是，堿的抗衡陽(yáng)離子不侵入到陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301中，因此，在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301內(nèi)也不會(huì)產(chǎn)生鹽析出。從更高效地進(jìn)行陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的中和的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321來(lái)進(jìn)行作為第一熱介質(zhì)的呈堿性的水溶液的供給，所述第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321可以使第一熱介質(zhì)與可產(chǎn)生CO2來(lái)源的陰離子的累積的陽(yáng)極303側(cè)的陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301表面接觸。優(yōu)選實(shí)施方式之一是設(shè)置第一和第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321、322這兩者并使不同種類(lèi)的熱介質(zhì)在它們中流通的方式，若要列舉更具體的示例，則為將陽(yáng)極側(cè)的第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321作為呈堿性的水溶液的供給路徑，將陰極側(cè)的第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路322作為液態(tài)水的供給路徑。根據(jù)這樣的實(shí)施方式，可以通過(guò)向可產(chǎn)生CO2來(lái)源的陰離子的累積的陽(yáng)極303側(cè)供給呈堿性的水來(lái)促進(jìn)CO2來(lái)源的陰離子的中和，同時(shí)通過(guò)向電化學(xué)反應(yīng)中需要水的陰極302側(cè)供給僅包含液態(tài)的水的液態(tài)水來(lái)促進(jìn)向陰極302的水分供給。該實(shí)施方式中，雖然使不同的熱介質(zhì)流通，但第一隔板305和第二隔板304可以使用相同形狀的隔板，因此，能夠通過(guò)與使相同種類(lèi)的熱介質(zhì)流通的情況相同的制造工序來(lái)制造堿性燃料電池。(燃料和氧化劑)堿性燃料電池300中使用的燃料、氧化劑可以與上述的堿性燃料電池⑴中說(shuō)明的燃料、氧化劑相同。陰極302中，氧化劑與水發(fā)生反應(yīng)，因此，為了向陰極302供給水，可以供給加濕后的O2氣體、空氣。需要說(shuō)明的是，使用烴氣體、醇(甲醇等)等烴化合物作為燃料的情況下，由于生成作為陽(yáng)極的反應(yīng)產(chǎn)物的二氧化碳，因此，在以往的堿性燃料電池中，陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜和陽(yáng)極的碳酸化(CO2來(lái)源的陰離子的累積)顯著進(jìn)行，但是，根據(jù)本發(fā)明的堿性燃料電池300，可以通過(guò)電池內(nèi)熱介質(zhì)流路320來(lái)供給呈堿性的水溶液，因此，即使在使用這樣的燃料的情況下，也能夠有效地抑制CO2來(lái)源的陰離子在陽(yáng)極上累積。[第一熱介質(zhì)循環(huán)部和第一熱交換部]第一熱介質(zhì)循環(huán)部400具備與電池內(nèi)熱介質(zhì)流路320連接的電池外熱介質(zhì)流路401和第一熱介質(zhì)循環(huán)裝置402,并且用于使第一熱介質(zhì)在包含電池內(nèi)熱介質(zhì)流路320和電池外熱介質(zhì)流路401的第一熱介質(zhì)流路內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。如上所述，在向第一、第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路321、322中供給不同種類(lèi)的熱介質(zhì)的情況下，可以設(shè)置兩個(gè)第一熱介質(zhì)流路。第一 熱介質(zhì)循環(huán)裝置402可以為嵌在第一熱介質(zhì)流路中的循環(huán)泵等。第一熱交換部500通過(guò)與電池外熱介質(zhì)流路401內(nèi)的第一熱介質(zhì)之間的熱交換來(lái)進(jìn)行第一熱介質(zhì)的溫度調(diào)節(jié)。第一熱交換部500包含與第一熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換的第三熱介質(zhì)，通常以使第三熱介質(zhì)與電池外熱介質(zhì)流路401的至少一部分接觸的方式配置。具體而言，第一熱交換部500可以為用于收容第三熱介質(zhì)的槽、設(shè)置在電池外熱介質(zhì)流路401的周?chē)沂沟谌裏峤橘|(zhì)流通的夾套等。作為第三熱介質(zhì)，可以同樣地使用作為第一熱介質(zhì)的示例進(jìn)行了說(shuō)明的熱介質(zhì)。第一熱交換部500可以具有用于進(jìn)行第三熱介質(zhì)的溫度調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)單元。根據(jù)如上構(gòu)成的堿性燃料電池系統(tǒng)10，能夠使用具有預(yù)定溫度的第一熱介質(zhì)以高熱交換效率和高精度進(jìn)行堿性燃料電池300內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)(加熱/冷卻)。本實(shí)施方式的堿性燃料電池系統(tǒng)10 (后述的其他實(shí)施方式也同樣)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，能夠?qū)崿F(xiàn)以往難以實(shí)現(xiàn)的堿性燃料電池300的快速冷卻。堿性燃料電池300的電解質(zhì)膜和催化劑層的電解質(zhì)所吸收的環(huán)境中二氧化碳(CO2)的自?xún)艋僮鲗?duì)降低上述CO2來(lái)源的陰離子的濃度有效，并且通過(guò)在高溫下實(shí)施自?xún)艋軌蚩焖俳档虲O2來(lái)源的陰離子的濃度，但在高溫的狀態(tài)下繼續(xù)通常的燃料電池運(yùn)轉(zhuǎn)(發(fā)電)時(shí)，陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301發(fā)生劣化。因此，自?xún)艋僮鹘Y(jié)束后，在過(guò)渡到通常的燃料電池運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行快速冷卻，由此，能夠抑制上述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜301的劣化。需要說(shuō)明的是，自?xún)艋僮魇侵溉缦虏僮髟趬A性燃料電池的陽(yáng)極與陰極之間通入比通常的燃料電池運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)大的電流，由此，使陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜和催化劑層中含有的CO2來(lái)源的陰離子移動(dòng)到陽(yáng)極，并被燃料還原而以CO2氣體的形式從陽(yáng)極排出，具體而言，可以由上述式(5)和(6)表示。(2)第二實(shí)施方式圖14是表示本實(shí)施方式的堿性燃料電池系統(tǒng)20的構(gòu)成的示意圖。堿性燃料電池系統(tǒng)20還具備用于檢測(cè)堿性燃料電池300內(nèi)的溫度的第一溫度檢測(cè)部330、用于檢測(cè)第一熱交換部500內(nèi)(第一熱交換部500內(nèi)的第三熱介質(zhì))的溫度的第二溫度檢測(cè)部530以及用于基于上述溫度檢測(cè)部的一者或兩者的檢測(cè)結(jié)果對(duì)第一熱交換部500的熱交換量進(jìn)行控制的控制部600，除此以外，與上述第一實(shí)施方式相同。本實(shí)施方式中，第一熱交換部500具有用于進(jìn)行第三熱介質(zhì)的溫度調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)單元。
具體而言，控制熱交換量是指，將第一熱介質(zhì)與第一熱交換部500內(nèi)的第三熱介質(zhì)的溫度差調(diào)節(jié)至期望值或者維持在期望值。根據(jù)本實(shí)施方式的堿性燃料電池系統(tǒng)20，能夠更迅速或精度更良好地進(jìn)行堿性燃料電池300的溫度調(diào)節(jié)。例如，在堿性燃料電池300的溫度高于期望的溫度時(shí)，為了減小第一熱介質(zhì)與第三熱介質(zhì)的溫度差，可以通過(guò)使第三熱介質(zhì)的溫度充分降低來(lái)迅速冷卻堿性燃料電池300。第一溫度檢測(cè)部330沒(méi)有特別限制，例如，如圖10所示，可以插入到第一隔板305或第二隔板304內(nèi)來(lái)進(jìn)行設(shè)置。第二溫度檢測(cè)部530可以以浸潰到第三熱介質(zhì)中的方式進(jìn)行設(shè)置。作為溫度檢測(cè)部，可以使用通常的溫度檢測(cè)器例如熱電偶、測(cè)溫電阻體、熱敏電阻
坐寸ο作為控制部600，沒(méi)有特別限制，可以使用例如個(gè)人電腦等?？刂撇?00可以基于第一溫度檢測(cè)部330或第二溫度檢測(cè)部530中任意一者的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行第三熱介質(zhì)的溫度 調(diào)節(jié)，也可以基于這兩者的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行第三熱介質(zhì)的溫度調(diào)節(jié)。在后者的情況下，可以參考?jí)A性燃料電池300內(nèi)和第一熱交換部500內(nèi)的第三熱介質(zhì)的溫度、以及它們的溫度差來(lái)進(jìn)行堿性燃料電池300的溫度調(diào)節(jié)，因此，能夠進(jìn)一步提高溫度調(diào)節(jié)的迅速性和精度。另一方面，在前者的情況下，采用僅設(shè)置第二溫度檢測(cè)部530的構(gòu)成時(shí)，在堿性燃料電池300的制造工序的簡(jiǎn)化和制造成本的降低的方面是有利的。需要說(shuō)明的是，在前者的情況下，不使用的溫度檢測(cè)部可以省略設(shè)置?？刂撇?00可以在第一熱交換部500的控制的基礎(chǔ)上控制在第一熱介質(zhì)流路內(nèi)循環(huán)的第一熱介質(zhì)的循環(huán)流量，或者也可以代替第一熱交換部500的控制來(lái)控制在第一熱介質(zhì)流路內(nèi)循環(huán)的第一熱介質(zhì)的循環(huán)流量。第一熱介質(zhì)的循環(huán)流量的控制可以通過(guò)將控制部600與第一熱介質(zhì)循環(huán)裝置402連接并控制第一熱介質(zhì)循環(huán)裝置402的驅(qū)動(dòng)量來(lái)進(jìn)行。通過(guò)調(diào)節(jié)第一熱介質(zhì)循環(huán)裝置402的驅(qū)動(dòng)量，可以通過(guò)控制堿性燃料電池300與第一熱介質(zhì)之間的熱交換量、第三熱介質(zhì)與第一熱介質(zhì)之間的熱交換量來(lái)進(jìn)行堿性燃料電池300的溫度調(diào)節(jié)。第一熱交換部500的控制與第一熱介質(zhì)的循環(huán)流量的控制的組合在進(jìn)一步提高堿性燃料電池300的溫度調(diào)節(jié)的迅速性和精度方面是有利的。需要說(shuō)明的是，即使在僅通過(guò)控制第一熱介質(zhì)的循環(huán)流量來(lái)進(jìn)行堿性燃料電池300的溫度調(diào)節(jié)的情況下，這樣的控制也優(yōu)選基于用于檢測(cè)堿性燃料電池300內(nèi)的溫度的第一溫度檢測(cè)部330、用于檢測(cè)第一熱交換部500內(nèi)(第一熱交換部500內(nèi)的第三熱介質(zhì))的溫度的第二溫度檢測(cè)部530中的一者或兩者的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行。(3)第三實(shí)施方式圖15是表示本實(shí)施方式的堿性燃料電池系統(tǒng)30的構(gòu)成的示意圖。堿性燃料電池系統(tǒng)30中，第一熱交換部500具有用于加熱第一熱介質(zhì)的加熱用熱交換部501和用于冷卻第一熱介質(zhì)的冷卻用熱交換部502，并且電池外熱介質(zhì)流路401與加熱用熱交換部501或冷卻用熱交換部502的連接可以通過(guò)切換閥403進(jìn)行切換，除此以外，與上述第二實(shí)施方式相同。本實(shí)施方式中，為了控制切換閥403的切換操作，控制部600也與切換閥403連接。根據(jù)本實(shí)施方式的堿性燃料電池系統(tǒng)30，預(yù)先準(zhǔn)備有包含加熱后的熱介質(zhì)的加熱用熱交換部501和包含冷卻后的熱介質(zhì)的冷卻用熱交換部502，因此，在需要將堿性燃料電池300加熱或冷卻的情況下，可以迅速地進(jìn)行上述溫度調(diào)節(jié)。可以列舉例如在使用加熱用熱交換部501將第一熱介質(zhì)維持在適當(dāng)溫度的同時(shí)進(jìn)行自?xún)艋僮髦?，為了進(jìn)行通常的燃料電池運(yùn)轉(zhuǎn)，將切換閥403切換至使電池外熱介質(zhì)流路401與冷卻用熱交換部502連接的方式，從而對(duì)堿性燃料電池300進(jìn)行快速冷卻。加熱用熱交換部501和冷卻用熱交換部502分別可以具有用于進(jìn)行第三熱介質(zhì)的溫度調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)單元，也可以不具有。與上述第二實(shí)施方式同樣，控制部600可以基于用于檢測(cè)堿性燃料電池300內(nèi)的溫度的第一溫度檢測(cè)部330、用于檢測(cè)加熱用熱交換部501內(nèi)的溫度的第二溫度檢測(cè)部530或用于檢測(cè)冷卻用熱交換部502內(nèi)的溫度的第三溫度檢測(cè)部531中任意一個(gè)以上的檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制(即切換閥403的切換)第一熱介質(zhì)與第一熱交換部500內(nèi)的第三熱介質(zhì)之間的熱交換量。不使用的溫度檢測(cè)部可以省略設(shè)置。(4)第四實(shí)施方式圖16是表示本實(shí)施方式的堿性燃料電池系統(tǒng)40的構(gòu)成的示意圖。堿性燃料電池 系統(tǒng)40還具備具備用于使第二熱介質(zhì)在第一熱交換部500中循環(huán)的第二熱介質(zhì)流路701和第二熱介質(zhì)循環(huán)裝置702的第二熱介質(zhì)循環(huán)部700以及用于與第二熱介質(zhì)流路701內(nèi)的第二熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換并且包含第四熱介質(zhì)的第二熱交換部800，除此以外，與上述第一實(shí)施方式同樣。第二熱介質(zhì)循環(huán)部700 (第二熱介質(zhì)流路701、第二熱介質(zhì)循環(huán)裝置702和第二熱介質(zhì))可以為與上述第一熱介質(zhì)循環(huán)部400 (第一熱介質(zhì)流路、第一熱介質(zhì)循環(huán)裝置402和第一熱介質(zhì))相同的構(gòu)成。第二熱交換部800用于在該熱交換部所包含的第四熱介質(zhì)與第二熱介質(zhì)流路701內(nèi)的第二熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換，通常以使第四熱介質(zhì)與第二熱介質(zhì)流路701的至少一部分接觸的方式配置。第二熱交換部800可以作為貯熱槽使用，具體而言，其可以為用于收容第四熱介質(zhì)的槽等。作為第四熱介質(zhì)，可以使用與作為第一熱介質(zhì)的示例進(jìn)行了說(shuō)明的熱介質(zhì)相同的熱介質(zhì)，典型地是水。根據(jù)本實(shí)施方式的堿性燃料電池系統(tǒng)40，在第四熱介質(zhì)為例如水的情況下，可以將通過(guò)堿性燃料電池300發(fā)電產(chǎn)生的熱以熱水的形式回收。所得到的熱水可以有效地用于例如供給熱水、暖氣等。實(shí)施例以下，列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。<實(shí)施例I >按照以下順序制作具有與圖I和圖2所示的堿性燃料電池相同的構(gòu)成的堿性燃料電池。(I)膜電極復(fù)合體的制作將芳香族聚醚磺酸與芳香族聚硫醚磺酸的共聚物氯甲基化，然后進(jìn)行氨基化，由此，得到催化劑層用的陰離子傳導(dǎo)性固體聚合物電解質(zhì)。將其添加到四氫呋喃中，由此得到5重量％的陰離子傳導(dǎo)性固體聚合物電解質(zhì)溶液。將Pt負(fù)載量為50重量％的？丨/ C即負(fù)載有催化劑的碳粒子(田中貴金屬公司制造的“TEC10E50E”)與上述中得到的電解質(zhì)溶液以重量比為2/0. 2的方式混合，再添加離子交換水和乙醇，由此制備陽(yáng)極催化劑層用的催化劑糊。同樣地，將Pt負(fù)載量為50重量％的Pt/ C即負(fù)載有催化劑的碳粒子(田中貴金屬公司制造的“TEC10E50E”)與上述中得到的電解質(zhì)溶液以重量比為2/0. 2的方式混合，再添加離子交換水和乙醇，由此制備陰極催化劑層用的催化劑糊。
然后，將作為陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層的碳紙(東 >公司制造的“TGP-H-060”，厚度約為190 μ m)切割為縱22. 3mmX橫22. 3mm的尺寸，使用具有縱22. 3mmX橫22. 3mm的窗口的絲網(wǎng)印刷版，將上述陽(yáng)極催化劑層用的催化劑糊涂布到該陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層的一面上，使催化劑量達(dá)到O. 5mg/cm2，在室溫下干燥，由此，制作在作為陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層的碳紙的整個(gè)單面上形成有陽(yáng)極催化劑層的陽(yáng)極103。所得到的陽(yáng)極103的厚度約為200 μ m。同樣地，將作為陰極氣體擴(kuò)散層的碳紙(東 > 公司制造的“TGP-H-060”，厚度約為190 μ m)切割為縱22. 3mmX橫22. 3mm的尺寸，使用具有縱22. 3mmX橫 22. 3mm的窗口的絲網(wǎng)印刷版，將上述陰極催化劑層用的催化劑糊涂布到該陰極氣體擴(kuò)散層的一面上，使催化劑量達(dá)到O. 5mg/cm2，在室溫下干燥，由此，制作在作為陰極氣體擴(kuò)散層的碳紙的整個(gè)單面上形成有陰極催化劑層的陰極102。所得到的陰極102的厚度約為200 μ m。然后,使用切割為90mmX90mm尺寸的含氟樹(shù)脂類(lèi)聚合物電解質(zhì)(旭化成公司制造的“ 7 卞”)作為陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101，將上述陽(yáng)極103、陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101和上述陰極102按順序以使各自的催化劑層與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101相對(duì)的方式疊合，然后，在130°C、10kN的條件下進(jìn)行2分鐘的熱壓接，由此，將陽(yáng)極103和陰極102與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101接合，得到膜電極復(fù)合體。上述疊合以使陽(yáng)極103與陰極102在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101的面內(nèi)的位置對(duì)齊并且使陽(yáng)極103、陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜101和陰極102的中心對(duì)齊的方式進(jìn)行。(2)堿性燃料電池的制作準(zhǔn)備兩個(gè)外形為縱90mmX橫90mmX厚度20mm且一個(gè)表面上形成有圖2所不的流路溝(燃料接受部107和構(gòu)成第一堿性水溶液供給部120的一部分的第一凹部109、或者氧化劑接受部106和構(gòu)成第二堿性水溶液供給部121的一部分的第二凹部108)的、由碳材料構(gòu)成的構(gòu)件，將它們分別作為具有集流功能的第一隔板105、第二隔板104。第一隔板105所具有的燃料接受部107為如圖2所示的蛇形流路溝(流路的寬度為800 μ m,深度為800 μ m)。形成有燃料接受部107的區(qū)域?yàn)榈谝桓舭?05的中心，其尺寸為縱22. 3mmX橫22. 3mm。另外，構(gòu)成第一堿性水溶液供給部120的一部分的第一凹部109的寬度為800 μ m、深度為800 μ m，以包圍燃料接受部107的周?chē)姆绞叫纬?。第二隔?04也同樣。使用兩片圖3所示的四丙氟橡膠片(厚度180 μ m)作為第一壁113，將它們配置在第一隔板105的圖3所示的位置。第二壁112也同樣。然后，在上述(I)中得到的膜電極復(fù)合體的陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層上，以使形成有溝的面與陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層相對(duì)并且使第一壁113、113之間的第一空間111配置在第一凹部109的正上方的方式(以使陽(yáng)極103配置在燃料接受部107的正上方的方式)層疊第一隔板105。同樣地，在陰極氣體擴(kuò)散層上，以使形成有溝的面與陰極氣體擴(kuò)散層相對(duì)并且使第二壁112、112之間的第二空間110配置在第二凹部108的正下方的方式(以使陰極102配置在氧化劑受部106的正下方的方式)層疊第二隔板104。將第一隔板105與第二隔板104用螺栓和螺母緊固連接，由此得到堿性燃料電池100。<實(shí)施例2 >使用除不具有第二凹部108以外與實(shí)施例I中使用的第二隔板相同的第二隔板，與實(shí)施例I同樣地操作，制作堿性燃料電池。其中，省略第二壁112的設(shè)置。<比較例I >
使用除不具有第一凹部109以外與實(shí)施例I中使用的第一隔板相同的第一隔板、以及除不具有第二凹部108以外與實(shí)施例I中使用的第二隔板相同的第二隔板，與實(shí)施例I同樣地操作，制作堿性燃料電池。其中，省略第一壁113和第二壁112的設(shè)置。[堿性燃料電池的發(fā)電特性評(píng)價(jià)]按照以下順序使實(shí)施例廣2和比較例I的堿性燃料電池工作，進(jìn)行發(fā)電，并評(píng)價(jià)發(fā)電特性。將堿性燃料電池放入50 V的恒溫槽中，將加濕后的H2氣體(相對(duì)濕度95%)以200mL/分鐘的流量供給到堿性燃料電池的燃料接受部107，并且將加濕后的空氣(相對(duì)濕度95%)以500mL/分鐘的流量供給到堿性燃料電池的氧化劑接受部106，將第一隔板105與第二隔板104進(jìn)行電連接，以O(shè). 2A/cm2的電流發(fā)電30分鐘，使用恒電位儀/恒電流儀(ECOCHEMI公司制造的AUTOLAB PGSTAT30/FRA2和AUTOLAB BSTR10A)測(cè)定發(fā)電30分鐘時(shí)的電池電阻和電池電壓。對(duì)于實(shí)施例I的堿性燃料電池，從發(fā)電開(kāi)始時(shí)起分別向堿性燃料電池的第一堿性 水溶液供給部120和第二堿性水溶液供給部121以5mL/分鐘的流量供給5重量％的KOH水溶液。對(duì)于實(shí)施例2的堿性燃料電池，從發(fā)電開(kāi)始時(shí)起向堿性燃料電池的第一堿性水溶液供給部120以5mL/分鐘的流量供給5重量％的KOH水溶液。電池電阻和電池電壓的測(cè)定結(jié)果不于表I中。表I
電池電阻(ιηΩαη2) 電池電壓(V)
實(shí)施例I 1500.850
實(shí)施例2 1550.845
~比較例 I 200O. 800〈實(shí)施例3>按照以下順序制作具有與圖5和圖6所示的堿性燃料電池相同的構(gòu)成的堿性燃料電池。與實(shí)施例I同樣地操作，制作膜電極復(fù)合體。然后，準(zhǔn)備兩個(gè)外形為縱90mmX橫90mmX厚度20mm且一個(gè)表面上形成有圖6所示的流路溝(燃料接受部207和構(gòu)成第一液態(tài)水供給流路220的一部分的第一凹部209、或者氧化劑接受部206和構(gòu)成第二液態(tài)水供給流路221的一部分的第二凹部208)的、由碳材料構(gòu)成的構(gòu)件，將它們分別作為具有集流功能的第一隔板205、第二隔板204。第一隔板205所具有的燃料接受部207為如圖6所示的蛇形流路溝(流路的寬度為800 μ m,深度為800 μ m)。形成有燃料接受部207的區(qū)域?yàn)榈谝桓舭?05的中心，其尺寸為縱22. 3mmX橫22. 3_。另外，構(gòu)成第一液態(tài)水供給流路220的一部分的第一凹部209的寬度為800 μ m、深度為800 μ m,以包圍燃料接受部207的周?chē)姆绞叫纬?。第二隔?04也同樣。使用兩片圖7所示的四丙氟橡膠片(厚度180μπι)作為第一彈性壁213，將它們配置在第一隔板205的圖7所示的位置。第二彈性壁212也同樣。然后，在上述中得到的膜電極復(fù)合體的陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層上，以使形成有溝的面與陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層相對(duì)并且使第一彈性壁213、213之間的第一空間211配置在第一凹部209的正上方的方式(以使陽(yáng)極203配置在燃料接受部207的正上方的方式)層疊第一隔板205。同樣地，在陰極氣體擴(kuò)散層上，以使形成有溝的面與陰極氣體擴(kuò)散層相對(duì)并且使第二彈性壁212、212之間的第二空間210配置在第二凹部208的正下方的方式(以使陰極202配置在氧化劑受部206的正下方的方式)層疊第二隔板204。將第一隔板205和第二隔板204用螺栓和螺母緊固連接，由此得到堿性燃料電池200。〈實(shí)施例4>使用除不具有第一凹部209以外與 實(shí)施例3中使用的第一隔板相同的第一隔板，與實(shí)施例3同樣地操作，制作堿性燃料電池。其中，省略第一彈性壁213的設(shè)置。<比較例2>使用厚度為180 μ m的聚四氟乙烯片來(lái)代替第一彈性壁213和第二彈性壁212，除此以外，與實(shí)施例3同樣地操作，制作堿性燃料電池。<比較例3 >省略構(gòu)成第一彈性壁213和第二彈性壁212的各兩個(gè)構(gòu)件中靠近燃料接受部207或氧化劑接受部206的構(gòu)件(配置在燃料接受部207或氧化劑接受部206與第一凹部209或第二凹部208之間的構(gòu)件)，除此以外，與實(shí)施例3同樣地操作，制作堿性燃料電池。<比較例4 >使用除不具有第一凹部209以外與實(shí)施例3中使用的第一隔板相同的第一隔板、以及除不具有第二凹部208以外與實(shí)施例3中使用的第二隔板相同的第二隔板，與實(shí)施例3同樣地操作，制作堿性燃料電池。其中，省略第一彈性壁213和第二彈性壁212的設(shè)置。[堿性燃料電池的發(fā)電特性評(píng)價(jià)]按照以下順序使實(shí)施例3 4和比較例2 4的堿性燃料電池工作，進(jìn)行發(fā)電，并評(píng)價(jià)發(fā)電特性。將堿性燃料電池放入50°C的恒溫槽中，將加濕后的H2氣體(相對(duì)濕度95%)以200mL/分鐘的流量供給到堿性燃料電池的燃料接受部207，并且將未加濕的空氣(相對(duì)濕度50%)以500mL/分鐘的流量供給到堿性燃料電池的氧化劑接受部206，將第一隔板205與第二隔板204進(jìn)行電連接，以O(shè). 2A/cm2的電流發(fā)電60分鐘，使用恒電位儀/恒電流儀(ECOCHEMI公司制造的AUTOLAB PGSTAT30/FRA2和AUTOLAB BSTR10A)測(cè)定發(fā)電30分鐘和發(fā)電60分鐘時(shí)的電池電阻和電池電壓。對(duì)于實(shí)施例3和比較例2、3的堿性燃料電池，從發(fā)電開(kāi)始時(shí)起分別向堿性燃料電池的第一液態(tài)水供給流路220和第二液態(tài)水供給流路221以5mL/分鐘的流量供給液態(tài)水(100%的水)。對(duì)于實(shí)施例4的堿性燃料電池，從發(fā)電開(kāi)始時(shí)起向堿性燃料電池的第一液態(tài)水供給流路220以5mL/分鐘的流量供給液態(tài)水(100%的水)。電池電阻和電池電壓的測(cè)定結(jié)果示于表2中。表權(quán)利要求
1.一種堿性燃料電池，其具備 膜電極復(fù)合體，包含陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜、層疊在所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面上的陽(yáng)極和層疊在與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第一表面相對(duì)的第二表面上的陰極； 第一隔板，至少具備用于接受燃料的燃料接受部且層疊在所述陽(yáng)極上； 第二隔板，至少具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部且層疊在所述陰極上；以及 堿性水溶液供給部，用于使堿性水溶液僅與所述膜電極復(fù)合體中所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸。
2.如權(quán)利要求I所述的堿性燃料電池，其中，所述堿性水溶液供給部包含用于使堿性水溶液僅與所述膜電極復(fù)合體中所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第一表面接觸的第一堿性水溶液供給部、和用于使堿性水溶液僅與所述膜電極復(fù)合體中所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第二表面接觸的第二堿性水溶液供給部中的至少任意一者。
3.如權(quán)利要求2所述的堿性燃料電池，其中，所述第一堿性水溶液供給部由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成 第一凹部，設(shè)置在所述第一隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面；以及 第一空間，是介于所述第一凹部與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐乃龅谝桓舭宓乃鲫庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第一表面的第一壁夾持。
4.如權(quán)利要求2所述的堿性燃料電池，其中，所述第二堿性水溶液供給部由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成 第二凹部，設(shè)置在所述第二隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面；以及 第二空間，是介于所述第二凹部與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐乃龅诙舭宓乃鲫庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第二表面的第二壁夾持。
5.如權(quán)利要求3所述的堿性燃料電池，其中， 所述燃料接受部包含設(shè)置在所述第一隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第三凹部， 所述第一凹部為在所述第三凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置并且獨(dú)立于所述第三凹部的凹部。
6.如權(quán)利要求4所述的堿性燃料電池，其中， 所述氧化劑接受部包含設(shè)置在所述第二隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第四凹部， 所述第二凹部為在所述第四凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置并且獨(dú)立于所述第四凹部的凹部。
7.如權(quán)利要求I所述的堿性燃料電池，其中，所述第一隔板和所述第二隔板具有集流功能。
8.一種堿性燃料電池，其具備 膜電極復(fù)合體，包含陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜、層疊在所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面上的陽(yáng)極和層疊在與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第一表面相對(duì)的第二表面上的陰極； 第一隔板，至少具備用于接受燃料的燃料接受部且層疊在所述陽(yáng)極上； 第二隔板，至少具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部且層疊在所述陰極上；以及 液態(tài)水供給流路，用于向所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜供給液態(tài)水， 其中，所述液態(tài)水供給流路包含僅與所述膜電極復(fù)合體中所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸的空間，所述空間是介于所述第一隔板或所述第二隔板與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐乃龅谝桓舭寤蛩龅诙舭宓乃鲫庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的表面的彈性壁夾持。
9.如權(quán)利要求8所述的堿性燃料電池，其中，所述液態(tài)水供給流路包含下述液態(tài)水供給流路中的至少任意一者 第一液態(tài)水供給流路，包含僅與所述膜電極復(fù)合體中所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第一表面接觸的第一空間，所述第一空間是介于所述第一隔板與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐乃龅谝桓舭宓乃鲫庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第一表面的第一彈性壁夾持；以及 第二液態(tài)水供給流路，包含僅與所述膜電極復(fù)合體中所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第二表面接觸的第二空間，所述第二空間是介于所述第二隔板與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐乃龅诙舭宓乃鲫庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第二表面的第二彈性壁夾持。
10.如權(quán)利要求9所述的堿性燃料電池，其中， 所述第一液態(tài)水供給流路由設(shè)置在所述第一隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第一凹部和介于所述第一凹部與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的所述第一空間構(gòu)成， 所述第二液態(tài)水供給流路由設(shè)置在所述第二隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第二凹部和介于所述第二凹部與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的所述第二空間構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求10所述的堿性燃料電池，其中， 所述燃料接受部包含設(shè)置在所述第一隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第三凹部， 所述第一凹部為在所述第三凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置并且獨(dú)立于所述第三凹部的凹部。
12.如權(quán)利要求10所述的堿性燃料電池，其中， 所述氧化劑接受部包含設(shè)置在所述第二隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第四凹部， 所述第二凹部為在所述第四凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置并且獨(dú)立于所述第四凹部的凹部。
13.如權(quán)利要求8所述的堿性燃料電池，其中，所述第一隔板和所述第二隔板具有集流功能。
14.一種堿性燃料電池系統(tǒng)，其包含 堿性燃料電池，具備包含陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜、層疊在所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面上的陽(yáng)極和層疊在與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第一表面相對(duì)的第二表面上的陰極的膜電極復(fù)合體、至少具備用于接受燃料的燃料接受部且層疊在所述陽(yáng)極上的第一隔板、至少具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部且層疊在所述陰極上的第二隔板、以及用于使第一熱介質(zhì)僅與所述膜電極復(fù)合體中所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸的電池內(nèi)熱介質(zhì)流路； 第一熱介質(zhì)循環(huán)部，具備與所述電池內(nèi)熱介質(zhì)流路連接的電池外熱介質(zhì)流路，所述第一熱介質(zhì)循環(huán)部用于使所述第一熱介質(zhì)在由所述電池內(nèi)熱介質(zhì)流路和所述電池外熱介質(zhì)流路構(gòu)成的第一熱介質(zhì)流路內(nèi)循環(huán)；以及 第一熱交換部，用于與所述電池外熱介質(zhì)流路內(nèi)的第一熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。
15.如權(quán)利要求14所述的堿性燃料電池系統(tǒng)，其中，所述電池內(nèi)熱介質(zhì)流路包含下述電池內(nèi)熱介質(zhì)流路中的至少任意一者 第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路，用于使所述第一熱介質(zhì)僅與所述膜電極復(fù)合體中所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第一表面接觸；以及 第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路，用于使所述第一熱介質(zhì)僅與所述膜電極復(fù)合體中所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第二表面接觸。
16.如權(quán)利要求15所述的堿性燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述第一電池內(nèi)熱介質(zhì)流路由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成 第一凹部，設(shè)置在所述第一隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面；以及 第一空間，是介于所述第一凹部與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐乃龅谝桓舭宓乃鲫庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第一表面的第一壁夾持， 所述第二電池內(nèi)熱介質(zhì)流路由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成 第二凹部，設(shè)置在所述第二隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面；以及 第二空間，是介于所述第二凹部與所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜之間的空間，其由設(shè)置在該空間周?chē)覐乃龅诙舭宓乃鲫庪x子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面延伸至所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的所述第二表面的第二壁夾持。
17.如權(quán)利要求16所述的堿性燃料電池系統(tǒng)，其中， 所述燃料接受部包含設(shè)置在所述第一隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第三凹部，并且所述第一凹部為在所述第三凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置且獨(dú)立于所述第三凹部的凹部； 所述氧化劑接受部包含設(shè)置在所述第二隔板的所述陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜側(cè)表面的第四凹部，并且所述第二凹部為在所述第四凹部周?chē)闹辽僖徊糠衷O(shè)置且獨(dú)立于所述第四凹部的凹部。
18.如權(quán)利要求14所述的堿性燃料電池系統(tǒng)，其還包含用于檢測(cè)所述堿性燃料電池內(nèi)和所述第一熱交換部?jī)?nèi)中至少任意一者的溫度的溫度檢測(cè)部。
19.如權(quán)利要求18所述的堿性燃料電池系統(tǒng)，其還包含用于基于所述溫度檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果控制所述第一熱交換部的熱交換量的控制部和/或用于基于所述溫度檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果控制在所述第一熱介質(zhì)流路內(nèi)循環(huán)的所述第一熱介質(zhì)的循環(huán)流量的控制部。
20.如權(quán)利要求14所述的堿性燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一熱交換部包含以能夠切換的方式與所述電池外熱介質(zhì)流路連接的、用于加熱所述第一熱介質(zhì)的加熱用熱交換部和用于冷卻所述第一熱介質(zhì)的冷卻用熱交換部。
21.如權(quán)利要求14所述的堿性燃料電池系統(tǒng)，其還包含 第二熱介質(zhì)循環(huán)部，具備用于使第二熱介質(zhì)在所述第一熱交換部中循環(huán)的第二熱介質(zhì)流路；以及 第二熱交換部，用于與所述第二熱介質(zhì)流路內(nèi)的第二熱 介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。
22.如權(quán)利要求14所述的堿性燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一熱介質(zhì)為液體。
23.如權(quán)利要求22所述的堿性燃料電池系統(tǒng)，其中，所述第一熱介質(zhì)為水或水溶液。
全文摘要
本發(fā)明提供堿性燃料電池和堿性燃料電池系統(tǒng)。本發(fā)明提供一種堿性燃料電池，其具備膜電極復(fù)合體，包含陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜、層疊在陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面上的陽(yáng)極和層疊在與陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜的第一表面相對(duì)的第二表面上的陰極；第一隔板，至少具備用于接受燃料的燃料接受部且層疊在陽(yáng)極上；第二隔板，至少具備用于接受氧化劑的氧化劑接受部且層疊在陰極上；堿性水溶液供給部，用于使堿性水溶液僅與膜電極復(fù)合體中陰離子傳導(dǎo)性電解質(zhì)膜接觸。
文檔編號(hào)H01M8/04GK102956904SQ201210309259
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者水畑宏隆, 吉田章人, 竹中忍, 佐多俊輔 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社