本发明专利技术提供一种燃料电池，其可减小阳极流路的压力损失并可实现小型化。该燃料电池具备：膜电极复合体（８），其具有夹着电解质膜（３）相互对置的阳极以及阴极；憎液性多孔体（１０），其与阳极连接并具有贯通孔（１０ａ）；阳极流路板（３０），其与憎液性多孔体（１０）连接，并具有经由憎液性多孔体（１０）回收由阳极生成的气体的气体回收流路（３２）以及经由贯通孔（１０ａ）向阳极送给燃料的燃料送给流路（３１）；和阴极流路板（４０），其隔着阴极与所述阳极流路板（３０）对置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及适用于直接型燃料电池的燃料电池。
技术介绍
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 + H20—C02 + 6H++6e— (1)3/202 + 6H + 6e —3H20 ( 2 )在阳极产生的二氧化碳和包括水以及未反应的曱醇的混合溶液 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l)。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
技术实现思路
本专利技术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。根据本专利技术的方式，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。根据本专利技术的另一方式，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。根据本专利技术，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l是示出本专利技术的第1实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。图2是示出本专利技术的第1实施方式的憎液性多孔体的一个例子的 平面图。图3是示出本专利技术的第2实施方式的燃料电池的一个例子的剖面闺。图4是示出本专利技术的第2实施方式的亲液性多孔体的一个例子的平面图。图5是示出本专利技术的第3实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。图6是示出本专利技术的第4实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。图7是示出本专利技术的第5实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。图8是示出本专利技术的第6实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。图9是示出本专利技术的第7实施方式的燃料电池的一个例子的剖面图。图10是示出本专利技术的第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专利技术的第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专利技术的第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阳极孩t孔性层7阴极微孔性层8 MEA9垫片10憎液性多孔体 10a贯通孔10b区域11亲液性多孔体lla贯通孑Llib区域12亲液性多孔体13憎液性多孔体14电触点20多孔体21 VOC去除器30阳极流路板31燃料送给流路31a螺旋形流路部31b送给部32气体回收流路32a螺旋形流路部32b回收部33分支流路34泵35緩沖罐40阴极流路板41孑L42化学过滤器 50燃料容器 51收容部 52配管 53配管 54吸收体 55循环泵 56空间部60送液泵 70泵 80风扇100a~100h、 100i、 100k燃料电池 310b第1流路部 311b第2流路部具体实施例方式接下来，参照附图，说明本专利技术的实施方式。在以下的附图的记 栽中，对同一或类似部分附加同一或类似的标号。以下所示的实施方 式是例示出用于将该专利技术技术思想具体化的装置和方法的实施方式， 该专利技术技术思想并不将构成部件的结构、配置等限定于下述的形式。 (第1实施方式)如图1所示，第1实施方式的燃料电池具备膜电极复合体 (MEA) 8，其具有夹着电解质膜3相互对置的阳极(阳极气体催化 剂层l、阳极气体扩散层4)以及阴极(阴极气体催化剂层2、阴极气 体扩散层5);憎液性多孔体IO,其与阳极气体扩散层4连接并具有 贯通孔10a;阳极流路板30，其与憎液性多孔体10连接；和阴极流 路板40,其隔着阴极气体扩散层5与阳极流路板30对置。阳极流路 板30和阴极流路板40通过垫片9绝缘。MEA8具备由质子导电性的固体高分子膜等构成的电解质膜 3;在电解质膜3的表面上涂覆催化剂而形成的阳极气体催化剂层1 以及阴极气体催化剂层2;和阳极气体扩散层4以及阴极气体扩散层 5，其分别形成在阳极气体催化剂层1以及阴极气体催化剂层2的外 侧。作为电解质膜3，可利用四氟乙烯(Tetrafluoroethylene )和全 氟乙烯醚砜(perfluoro vinyl ether sulfone )酸的共聚物，例如商品名 Nafion (美国杜邦公司)。作为阳极气体催化剂层1可利用铂钌，作 为阴极气体催化剂层2可利用铂等。作为阳极气体扩散层4、阴极气体扩散层5，使用多孔质的碳纸(carbon paper )等。也可以在阳极气体催化剂层1和阳极气体扩散层4之间，配置有 实施了憎水处理的、具有亚微米级的孔径的细孔的几十#:米厚度的碳 制的阳极微孔性层6。也可以在阴极气体催化剂层2和阴极气体扩散 层5之间，配置有具有亚微米级的孔径的细孔的几十微米厚度的碳制 的阴极微孔性层7。憎液性多孔体10具有多个贯通孔10a,该贯通孔10a贯通与阳 极气体扩散层4连接的面和与阳极流路板30连接的面之间。如图2 所示，贯通孔10a在厚度大约为200nm、并具有孔径为几nm的细孔 的薄板(sheet)状的憎水性碳多孔体的一面上开口成棋盘格状。对于 贯通孔10a的孔径，可设成充分大于构成憎液性多孔体10的孔径为 几nm的微型的细孔，例如可设成直径大约为lmm。贯通孔10a的孔 径可根据阳极流路板30的流路的宽度等适当变更。作为憎液性多孔体10，可使用对由实施憎水处理的碳纤维构成 的具有孔径为几Hm的细孔的烧结金属进行憎水化处理的材料、或具 有电传导性的孔径为几Hm以下的多孔体且具有憎液性的材料。阳极流路板30具有燃料送给流路31和气体回收流路32。燃料 送给流路31例如可具备螺旋形形状的螺旋形流路部31a，其使燃料 通过1根或多根流路从上游侧向下游侧蛇行流过；以及送给部31b, 其从螺旋形流路部31a向阳极气体扩散层4侧分支，向阳极气体扩散 层4送给流过螺旋形流路部31a的燃料的一部分。送给部31b的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃料电池，其特征在于，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； 与所述阳极连接并具有贯通孔的憎液性多孔体；和 阳极流路板，其与所述憎液性多孔体连接，并具有经由所述憎液性多孔体回收由所述阳极生成的气体的气体回收流路以及经由所述贯通孔向所述阳极送给燃料的燃料送给流路。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤裕辅，川野浩一郎，八木亮介，秋田征人，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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