即使当温度降低时，提升燃料电池的温度，由此改善可用性。在燃料电池（１３１１）中，燃烧单元（１３０３）设置成与单元电池结构（１０１）接触。另外，燃料箱（１３０９）设置成与构成单元电池结构（１０１）的燃料电极（１０２）接触，并直接将燃料（１２４）供给到燃料电极（１０２）。燃料（１２４）中的一部分从设置在燃料箱（１３０９）中的燃烧燃料排放出口（１３１５）经由燃烧燃料供给导管（１３１３）供给到燃烧单元（１３０３）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池
本专利技术涉及燃料电池。
技术介绍
近年来，随着信息社会的到来，由于通过诸如个人计算机等电子装置处理的信息量显著增加，电子装置的功耗也显著增加。特别是，便携式电子装置具有伴随处理能力增加的功耗增加的问题。目前，在这些便携式电子装置中，通常用锂离子电池作为电源，但是锂离子电池的能量密度正接近理论极限。因此，为了增加便携式电子装置的持续使用周期，在通过控制CPU驱动频率降低功耗方面进行了限制。在这些情况下，期望使用燃料电池来代替锂离子电池，燃料电池具有高能量密度和热交换效率，用它作为电子装置的电源提高了便携式电子装置的使用期限。燃料电池由燃料电极和氧化剂电极(在下文中，它们也称为“催化剂电极”)以及在其间提供的电解质构成。将燃料供给到燃料电极，将氧化剂供给到氧化剂电极，由此通过电化学反应产生电。尽管通常使用氢作为燃料，但也使用容易处理并能以低价购得的甲醇。近年来，已经很好地开发了通过重整甲醇来产生氢的甲醇重整型燃料电池，以及直接使用甲醇作为燃料的直接型燃料电池。当使用氢作为燃料时，在燃料电极处的反应由下式(1)给出： (1)当使用甲醇作为燃料时，在燃料电极处的反应由下式(2)给出：--> (2)此外，在每一种情况中，氧化剂电极中的反应由下式(3)给出： (3)特别是，在直接型燃料电池中，由于能够从甲醇水溶液获得氢，因此不需要重整设备，从而直接型燃料电池有利的应用于便携式装置。另外，由于甲醇水溶液用作燃料，因此能量密度非常高。这里，通常存在这样的问题，即燃料电池在启动时不如其他电源可靠。尤其是，由于直接型燃料电池的发电效率随着温度的下降而降低，如果温度低，则不能提供期望的电压/电流，从而装置可能不启动。为了改善燃料电池启动时的不良性能，例如，提出了一种通过给燃料电池添加热电加热器来将温度强制提升至预定温度的方法(日本专利申请公开No.1-187776：专利文献1)。此外，提出了一种在短时间内将燃料电池的温度提升至最佳工作温度的方法，例如，在启动燃料电池后，直接将甲醇供给到空气室，并且甲醇通过空气电极直接燃烧，由此迅速提升燃料电池的温度(日本专利申请公开No.5-307970：专利文献2)。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，在添加电加热器的常规方法中，存在这样的问题，即添加有电加热器的设备变大了，并且电加热器单独需要电源。另外，在通过空气电极直接燃烧甲醇的方法中，由于需要向空气电极供给甲醇的导管，因此，当将该方法应用于燃料电池的包括多个单元电池的电池堆时，其结构变得复杂并且设备变大了。同时，当燃料电池用于诸如蜂窝电话等便携式装置时，由于燃料-->电池经常用在户外，因此燃料电池需要在大约0℃的低温环境下工作。因此，如果燃料电池用于便携式装置，进一步优选的是提供一种便携式燃料电池，其具有简便的机构，用于在尽管处于低的环境温度时也能通过在短时间内提升燃料电池的温度而将输出提到正常水平。鉴于上述情形，本专利技术的目标是提供一种技术，其通过提供利用简便的机构来提升燃料电池的温度的加热单元，即使外界空气温度不高，也能够提高可用性。解决问题的手段根据本专利技术，提供一种燃料电池，其包括：单元电池，包括固体电解质隔膜、布置在所述固体电解质隔膜上的燃料电极和氧化剂电极；加热装置，对所述单元电池进行加热；以及燃料供给系统，向所述燃料电极供给燃料，其中，所述燃料中的一部分从燃料供给系统供给到加热装置，并且供给到加热装置的燃料通过加热装置燃烧时产生的热量传导到所述单元电池，从而加热所述单元电池。在本专利技术的燃料电池中，加热装置的热量传导到单元电池，由此加热所述单元电池。此外，供给到燃料电极的燃料的一部分供给到所述加热装置来燃烧。因此，通过使用该燃料的燃烧热能够确实地加热所述单元电池。因此，即使使用燃料电池的外界空气的温度很低，也能通过简单的机构来改善电池的启动特性。本专利技术的燃料电池可以具有一个单元电池或多个单元电池。在本专利技术的燃料电池中，加热装置可以设置成与单元电池接触。此外，在本专利技术的燃料电池中，加热装置可以具有加热元件以及与加热元件接触设置的热导体。通过该构造，加热元件可以设置成与单元电池直接或经由热导体接触。因此，在加热元件中产生的燃烧热经由与加热元件接触设置的热导体有效地传导到与热导体接触布置的单元-->电池，由此加热单元电池。因此，即使使用燃料电池的环境温度低时，燃料电池被确实地加热，由此能够改善燃料电池的启动特性。在本专利技术的燃料电池中，加热装置可以包括用于燃烧所述燃料的加热催化剂。通过该构造，通过使用加热装置中的催化剂，燃料能够确实地燃烧。因此，能够确实地加热燃料电池。在本专利技术的燃料电池中，加热元件可以包括加热催化剂。通过该构造，与加热元件直接或经由热导体接触设置的单元电池能够被容易地加热。在本专利技术的燃料电池中，液体燃料可以直接供给到燃料电极。当直接供给液体燃料时，尽管在低温下尤其需要改善启动特性，根据本专利技术在简单的构造中满足了该要求。即使液体燃料直接供给到燃料电极时，也能够用该简单的构造容易地加热单元电池。因此，即使外界空气处于低温，燃料电池也表现出满意的输出特性。本专利技术的燃料电池包括：多个单元电池；多个第一电极，它们设置在固体电解质隔膜的一侧；以及多个第二电极，它们设置在所述固体电解质隔膜的另一侧，第二电极与第一电极相对布置，其中，单元电池可由彼此相对的第一电极和第二电极对、以及固体电解质隔膜构成，并且所述加热装置可对多个所述单元电池进行加热。在本专利技术的燃料电池中，所述多个单元电池构造成共享固体电解质隔膜。通过该构造，在平面上稳定地布置多个单元电池。另外，在本专利技术的燃料电池中，通过加热装置加热多个单元电池。因此，构成燃料电池的每个单元电池能够被确定无误地加热。因此，即使在低温下使用燃料电池时也能确保良好的启动特性。在本专利技术的燃料电池中，加热装置可以设置成与固体电解质隔膜-->接触。当固体电解质隔膜设置成与加热装置接触时，加热固体电解质隔膜，由此能够同时迅速加热共享该隔膜的多个单元电池。因此，即使在二维布置多个单元电池的燃料电池中，每个单元电池都能被确定无误地加热。因此，即使在低温使用燃料电池时也能获得良好的启动特性。在本专利技术的燃料电池中，加热装置可以设置成与多个第一电极接触。通过该构造，能够从一个电极侧同时加热多个单元电池。在本专利技术的燃料电池中，加热装置可以设置成与氧化剂电极接触。此外，在本专利技术中，第一电极可以是氧化剂电极。通过该构造，即使在液体燃料直接供给到燃料电极的燃料电池中，也能更快地加热具有低热容并容易加热的氧化剂电极，由此有效地加热整个电池。本专利技术的燃料电池可以具有燃料回收装置，其将已经通过燃料电极的燃料回收到加热装置。通过该构造，在已经通过燃料电极的燃料中包含的未使用的燃料可用于在燃烧装置中的燃烧。因此，能够提高燃料利用效率。本专利技术的燃料电池可以具有氧化剂供给装置，其将氧化剂供给到加热装置。通过该构造，能够在加热装置中更快速地进行燃料的燃烧反应。因此，能够更快速地加热燃料电池。本专利技术的燃料电池可以具有冷却水供给装置，其将冷却水供给到加热装置。通过该构造，在燃料电池加热后，加热装置能够被确实地冷却。因此，避免了加热装置过度加热，由此燃料电池能够安全地工作本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃料电池，其包括：单元电池，包括固体电解质隔膜、布置在所述固体电解质隔膜上的燃料电极和氧化剂电极；加热装置，对所述单元电池进行加热；以及燃料供给系统，向所述燃料电极供给燃料，其中，所述加热装置设置成与所述 单元电池接触，所述燃料中的一部分从所述燃料供给系统供给到所述加热装置，并且供给到所述加热装置的燃料通过所述加热装置燃烧时产生的热量传导到所述单元电池，从而加热所述单元电池。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-12-8 408643/20031.一种燃料电池，其包括：单元电池，包括固体电解质隔膜、布置在所述固体电解质隔膜上的燃料电极和氧化剂电极；加热装置，对所述单元电池进行加热；以及燃料供给系统，向所述燃料电极供给燃料，其中，所述加热装置设置成与所述单元电池接触，所述燃料中的一部分从所述燃料供给系统供给到所述加热装置，并且供给到所述加热装置的燃料通过所述加热装置燃烧时产生的热量传导到所述单元电池，从而加热所述单元电池。2.根据权利要求1所述的燃料电池，其中，所述加热装置包括加热元件和与所述加热元件接触设置的热导体。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池，其中，所述加热装置包括用于燃烧所述燃料的加热催化剂。4.根据权利要求1至3中任何一项所述的燃料电池，其中，所述加热装置设置成与所述氧化剂电极接触。5.根据权利要求1至4中任何一项所述的燃料电池，其中，液体燃料直接供给到所述燃料电极。6.根据权利要求1至5中任何一项所述的燃料电池，还包括：多个单元电池；多个第一电极，它们设置在所述固体电解质隔膜的一侧；以及多个第二电极，它们设置在所述固体电解质隔膜的另一侧，一个-->第二电极与一个第一电极相对布置，其中，单元电池由彼此相对的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：长尾谕，久保佳实，吉武务，真子隆志，梶谷浩司，木村英和，秋山永治，渡边义德，河野安孝，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。