防燃料泄漏结构和生物燃料电池制造技术

本发明专利技术的防燃料泄漏结构的阀控制单元包括第一电极和第二电极。所述第一电极被安装至可移动的第一部件。当向所述第一部件施加按压力以使所述第一部件移动时，就使得所述第一电极与所述第二电极彼此接触，从而导致电导通。所述第一电极和所述第二电极均与控制装置连接，且所述控制装置在所述第一电极与所述第二电极处于电导通状态时打开控制阀。以此方式，因为能够借助按压力来打开和关闭所述控制阀，所以能够容易地供给燃料溶液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用氧化还原酶的燃料电池。更具体地，本专利技术涉及向燃料电池的电池单元供给燃料的技术。
技术介绍
在阳极和阴极中至少一者上具有被固定化为催化剂的氧化还原酶的生物燃料电池能够从诸如葡萄糖或乙醇等不能用作普通工业催化剂的燃料中有效地提取电子。因此，生物燃料电池作为具有大容量和高安全水平的下一代燃料电池受到了关注。 图7A示出了生物燃料电池的阳极的反应图解。图7B示出了生物燃料电池的阴极的反应图解。如图7A和7B所示，在使用葡萄糖作为燃料的生物燃料电池中，在阳极处进行葡萄糖的氧化反应，并且在阴极处进行大气中的氧气(O2)的还原反应。在阳极处，电子依照如下次序进行转移葡萄糖、葡萄糖脱氢酶、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)、黄递酶、电子媒介体和电极(碳)。以此方式，生物燃料电池能够使用诸如葡萄糖等碳水化合物作为燃料。因此，能够使用市售饮料等作为燃料，且已经提出了能够使用饮料的装置(例如，参见专利文献I和2)。引用文献列表专利文献专利文献I :日本专利申请特开第2009-48858号公报专利文献2 :日本专利申请特开第2009-140646号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，上述常规技术存在下述问题。在上述常规技术中，当使用饮料作为燃料溶液时安全水平较高。因此，存在许多下列情形忽视了供给期间的液体泄漏以及由于倾倒而导致的液体泄漏(参见上述专利文献I和2)。于是，生物燃料电池未设置有防燃料泄漏结构，且在多数情况下，生物燃料电池中的燃料溶液暴露于大气。当燃料溶液暴露于大气时，水会从生物燃料电池蒸发，且外来异物(包括微生物和昆虫)会进入生物燃料电池。水的蒸发导致生物燃料电池中的燃料溶液的浓度增大，于是向电极表面供给燃料(糖类)的速度变慢。外来异物导致了燃料溶液的劣化。在水的蒸发和外来异物污染的任一情况下，发电效率变低。而且，由于燃料溶液溢出或泄漏，燃料溶液会粘附至衣物、地板或家具等，这导致了衣物、地板或家具等出现污溃和变得黏糊糊的。特别地，从燃料电池泄漏的燃料溶液不仅包含燃料，还包含燃料氧化物(反应产物)、媒介体、支持电解质(supportingelectrolyte)和酶等。因此,需要注意防止液体泄漏。鉴于此，本专利技术的首要目的是提供一种防燃料泄漏结构，该防燃料泄漏结构能够容易地从饮料容器等向生物燃料电池供给燃料。问题的解决方案本专利技术的防燃料泄漏结构包括控制阀；以及阀控制单元，所述阀控制单元对所述控制阀的打开和关闭进行电气控制。在所述防燃料泄漏结构中，所述控制阀被安装至燃料供给入口和燃料供给路径中的至少一者，所述燃料供给入口用于将燃料引导至生物燃料电池的电池单元中，所述燃料供给路径与所述燃料供给入口连接。所述阀控制单元根据由于按压力而导致的电导通来打开和关闭所述控制阀。因此，能够容易地打开和关闭所述控制阀。所述阀控制单元可以包括第一电极和第二电极。在这种情况下，所述第一电极可以安装至第一部件，所述第一部件能够借助按压而移动。当所述按压力施加至所述第一部件时，所述第一部件移动，并且使得所述第一电极与所述第二电极彼此接触，从而导致所述电导通。·所述第二电极可以安装至第二部件。在这种情况下，在所述第一部件和所述第二部件之间可以设置有推动部件，以便向所述第一部件施加推动力以使所述第一部件离开所述第二部件。在所述阀控制单元中可以形成有作为燃料溶液的通路的燃料供给单元，所述燃料供给单元的一端可以用作容器的安装口，所述容器容纳有所述燃料溶液。在这种情况下，所述第一部件位于所述安装口的下方，且所述第二部件位于所述第一部件的侧方。优选地，所述第一部件的各表面中的面对着所述安装口的表面是倾斜的。优选地，所述倾斜表面在越靠近所述第二部件的部分处距所述安装口越近，并在越远离所述第二部件的部分处距所述安装口越远。所述阀控制单元可以包括存储所述燃料溶液的一级存储单元。在这种情况下，所述第一部件插入到所述一级存储单元中，所述第二电极被安置在所述一级存储单元内部的面对所述第一电极的位置处。基于这种布置，所述第一部件能够在所述第一电极和所述第二电极相互接近的方向上移动，并能够在所述第一电极和所述第二电极相互远离的方向上移动。在所述第一部件中可以设置有燃料引导部，所述燃料引导部是所述燃料溶液的通路。此外，本专利技术还提供了一种生物燃料电池，所述生物燃料电池包括上述防燃料泄漏结构和具有电极的电池单元，各所述电极的表面上存在有酶。本专利技术的效果根据本专利技术，能够容易地将燃料溶液供给至生物燃料电池，而不会使燃料溶液溢出。附图说明图IA是示意性地表示了将容器安装至本专利技术第一实施例的防燃料泄漏结构的情形的剖面图；图IB是示意性地表示了已将燃料溶液从容器供给到一级存储单元中的情形的剖面图。图2是示意性地表示了已将燃料溶液供给至本专利技术第一实施例的防燃料泄漏结构的二级存储单元中的情形的剖面图。图3是用于说明使用本专利技术第一实施例的防燃料泄漏结构的发电过程的流程图。图4是示意性地表示了本专利技术第一实施例的防燃料泄漏结构的变形例的部分剖面图。图5A是示意性地表示了已将燃料溶液供给到本专利技术第二实施例的防燃料泄漏结构的一级存储单元中的情形的剖面图；图5B是示意性地表示了已将燃料溶液供给到本专利技术第二实施例的防燃料泄漏结构的二级存储单元中的情形的剖面图。图6A是示意性地表示了本专利技术第二实施例的防燃料泄漏结构的变形例中第一部件已被提升的情形的剖面图；图6B是示意性地表示了第一部件已被推下的情形的剖面图。图7A表示了生物燃料电池的阳极的反应图解；图7B表示了生物燃料电池的阴极 的反应图解。具体实施例方式本专利技术的防燃料泄漏结构被固定至或可拆卸地安装至生物燃料电池的电池单元，并向生物燃料电池供给燃料溶液。下文参照附图来详细说明用于实施本专利技术的实施例。应当注意，本专利技术不限于下述各实施例。将按照以下次序进行说明。la、第一实施例(具有要被容器向下按压的第一部件的防燃料泄漏结构的示例)lb、第一实施例的变形例2a、第二实施例(具有要被其它构件向下按压的第一部件的防燃料泄漏结构的示例)2b、第二实施例的变形例la、第一实施例整体结构图1A、图IB和图2是示意性地表示了具有第一实施例的防燃料泄漏结构的生物燃料电池的剖面图，该防燃料泄漏结构被安装至该生物燃料电池的电池单元30。本实施例的防燃料泄漏结构包括控制阀7和对控制阀7进行控制的阀控制单元20。控制阀7控制阀7不受到特别限制，只要它是用于液体的阀即可。可以使用诸如闸门阀、球阀(glove valve)、弹子阀(ball valve)、蝶形阀或隔膜阀(diaphragm valve)等各种各样的通用阀。控制阀7可以直接安装至用于向生物燃料电池的电池单元30供给燃料的燃料供给入口，或者可以安装至与该燃料供给入口连接的燃料供给路径(例如导管或存储单元)。这里，设置有能够存储燃料溶液50的一级存储单元8，并且控制阀7被安装至一级存储单元8。阀控制单元20阀控制单元20不受到特别限制，只要它根据按压力来打开和关闭控制阀7即可。下文将详细说明这类阀控制单元的示例。本实施例的阀控制单元20包括充当燃料溶液50的通路的燃料供给单元6、安装至燃料供给单元6的第一部件2a和位于燃料供给单元6的一侧的第二部件2b。燃料供给单元6不受到特别限制，只要其能本文档来自技高网...

【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：山口大介，寒川恒俊，藤田修二，三田洋树，中川贵晶，户木田裕一，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：
国别省市：