燃料电池制造技术

实施方式的燃料电池具有燃料电池主体、燃料供给部、电压传感器、供给速度确定部、燃料供给控制部、以及连接部。电压传感器对所述燃料电池主体的开路电压进行测定。当所述电压传感器所测定的电压比规定值要小的情况下，供给速度确定部基于所述电压传感器的测定结果，来确定所述燃料供给部的燃料供给速度。燃料供给控制部基于所述确定的供给速度，对所述燃料供给部所进行的燃料供给进行控制。当所述电压传感器所测定的电压比所述规定值要大的情况下，连接部将所述燃料电池主体与负载相连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式涉及燃料电池。
技术介绍
便携式电话机、便携式信息终端等电子设备正加快实现小型化。在电子设备小型化的同时，尝试着对电子设备的电源等利用燃料电池。燃料电池可仅通过供给燃料和空气就能发电，若仅更换、补充燃料，就能连续发电。因此，若燃料电池能实现小型化，则作为小型电子设备的电源是很有效的。作为燃料电池，直接甲醇型燃料电池(以下称作DMFC(Direct Methanol Fuel Cell))受到人们关注。根据液体燃料的供给方式，对上述DMFC进行分类，有以下两种DMFC 气体供给型或液体供给型等主动方式的DMFC ；以及使燃料容纳部内的液体燃料在电池内部进行气化来供给到燃料极的内部气化型等被动方式的DMFC。其中，消极方式的DMFC对于 DMFC的小型化较为有利。此处，通常燃料电池在启动、并成为稳定动作状态后，与负载相连接。然而，已得知有时会由于外部环境、特别是由于温度而造成DMFC的启动不稳定。 艮口，在高温环境下，燃料箱的内压易增大，易使从燃料箱对DMFC的燃料供给量增大。另一方面，在低温环境下，燃料箱的内压易减小，易使从燃料箱对DMFC的燃料供给量减少。因此， 在高温环境下，燃料供给会过剩，DMFC的温度急剧上升，有可能会形成过冲。另一方面，在低温环境下，燃料供给会不足，有可能会使DMFC的启动耗时。为了消除受外部温度影响的DMFC的启动的不稳定性，考虑对外部温度进行测定， 并根据外部温度对燃料供给进行控制。然而，设置外部温度测定用传感器会使DMFC设备结构变复杂，并非优选。可通过在DMFC内部设置温度传感器，对DMFC本身的温度进行测定。与此相比，为了对DMFC外部的温度进行测定，则需要在DMFC外部设置温度传感器，DMFC的设备结构变复杂。如上所述，所期望的是对外部温度具有较佳鲁棒性、且不需要对外部温度进行测定的传感器的燃料电池的启动方法。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开2004-1:34199公报专利文献2 日本专利特开2009-110806公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术的目的在于，提供力图提高启动时的动作稳定性的燃料电池。用于解决技术问题的技术方案实施方式的燃料电池具有燃料电池主体、燃料供给部、电压传感器、供给速度确定部、燃料供给控制部、以及连接部。电压传感器对所述燃料电池主体的开路电压进行测定。 当所述电压传感器所测定的电压比规定值要小的情况下，供给速度确定部基于所述电压传感器的测定结果，来确定所述燃料供给部的燃料供给速度。燃料供给控制部基于所述确定的供给速度，对所述燃料供给部所进行的燃料供给进行控制。当所述电压传感器所测定的电压比所述规定值要大的情况下，连接部将所述燃料电池主体与负载相连接。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式所涉及的燃料电池系统的简要结构的框图。图2是燃料电池主体1的剖视图。图3是燃料分配机构105的立体图。图4是表示燃料电池的启动流程的比较例的流程图。图5是表示燃料电池的启动流程的1个例子的流程图。图6是表示燃料电池的启动流程的其它例子的流程图。图7是表示优选ON (开通)时间、OFF (关闭)时间的1个例子的示意图。图8是表示ON(开通)时间、OFF(关闭)时间随时间变化的1个例子的示意图。图9是表示ON(开通)时间、OFF(关闭)时间随时间变化的1个例子的示意图。图10是表示0N(开通)时间、OFF(关闭)时间随时间变化的1个例子的示意图。具体实施例方式以下，根据附图对实施方式进行说明。图1所示的燃料电池包括燃料电池主体 (DMFC) 1、泵驱动部2、DC-DC (直流-直流)转换器3、控制部4、温度传感器SS1、电压传感器SS2、以及开关SW。燃料电池主体1具有发电部101、燃料容纳部102、通路103、泵104、温度传感器 SSl0发电部(电池)101通过燃料燃烧来发电，构成燃料电池系统的起电部。燃料容纳部 102容纳有发电部101所使用的液体燃料。通路103将燃料容纳部102和发电部(电池)101 相连接。泵104是从燃料容纳部102将液体燃料输送到发电部(电池)101的燃料供给单兀。如图2所示，发电部101具有阳极(燃料极)13，该阳极13具有阳极催化剂层11 和阳极气体扩散层12 ；阴极(空气极/氧化剂极)16，该阴极16具有阴极催化剂层14和阴极气体扩散层15 ；以及膜电极接合体(Membrane Electrode Assembly :MEA)，该膜电极接合体由夹在阳极催化剂层11和阴极催化剂层14之间的质子(氢离子)传导性的电解质膜 17构成。此处，作为阳极催化剂层11和阴极催化剂层14所含有的催化剂，可举出例如Pt、 Ru、他、Ir、Os、Pd等钼族元素单质、含有钼族元素的合金等。优选为对阳极催化剂层11使用对甲醇或一氧化碳等具有强耐受性的Pt-Ru等。优选为对阴极催化剂层14使用Pt或 Pt-Co等。然而，催化剂并不限于此，能够使用具有催化剂活性的各种物质。催化剂可以是使用碳材料那样的导电性载体的载体催化剂或无载体催化剂的任一种。作为构成电解质膜17的质子传导性材料，可列举出例如具有磺酸基的全氟磺酸聚合物那样的氟类树脂(Nafion (商品名、杜邦公司制)>Flemion (商品名、旭硝子株式会社制)等)、具有磺酸基的烃类树脂等有机材料、或钨酸或磷钨酸等无机材料。然而，质子传导性的电解质膜17并不限于此。层叠于阳极催化剂层11的阳极气体扩散层12起到向阳极催化剂层11均勻地供给燃料的作用，并还兼用作阳极催化剂层11的集电体。层叠于阴极催化剂层14的阴极气体扩散层15起到向阴极催化剂层14均勻地供给氧化剂的作用，并还兼用作阴极催化剂层 14的集电体。阳极气体扩散层12和阴极气体扩散层15由多孔质基材构成。根据需要，将导电层层叠于阳极气体扩散层12和阴极气体扩散层15。作为这些导电层，可使用例如由Au、Ni那样的导电性金属材料构成的多孔质层(例如网状)、多孔质膜、箔体、或将金或碳等导电性优良的材料包覆于不锈钢(SUQ或Cu等导电性金属材料的复合材料等。橡胶制的0形环19分别介于电解质膜17与下述燃料分配机构105以及电解质膜 17与盖板18之间，利用0形环来防止燃料或氧化剂从发电部101泄漏。盖板18具有用于导入作为氧化剂的空气的未图示的开口。根据需要，在盖板18 与阴极16之间配置保湿层或表面层。保湿层浸渍由阴极催化剂层14所生成的一部分水， 抑制水的蒸发，并且，促进空气均勻地扩散到阴极催化剂层14。表面层用于对空气的导入量进行调整，具有根据空气的导入量而调整个数或大小等的多个空气导入口。在发电部101的阳极(燃料极)13—侧，配置有燃料分配机构105。燃料分配机构 105经由如配管的液体燃料的通路103，与燃料容纳部(燃料箱)102相连接。燃料容纳部102中容纳有与发电部101相对应的液体燃料。作为液体燃料，可举出各种浓度的甲醇水溶液或纯甲醇等甲醇燃料。液体燃料并非一定限于甲醇燃料。液体燃料也可以是例如乙醇水溶液或纯乙醇等乙醇燃料、丙醇水溶液或纯丙醇等丙醇燃料、乙二醇水溶液或纯乙二醇等乙二醇燃料、二甲醚、甲酸、或其他液体燃料。总之，燃料容纳部102 中容纳有与发电部101相对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩村直树，菅博史，渡边大介，铃木英德，木村俊介，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：