[发明专利]燃料电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池。更具体地说，本发明涉及将单电池平面排列而成的燃料电池。

背景技术

燃料电池为利用氢和氧生成电能的装置，能够得到高的发电效率。作为燃料电池的主要特征为，像以往的发电方式那样是不经过热能或动能的过程的直接发电，因此可以列举以下优点，能够期待小规模且高的发电效率，氮化物等的排出少，噪音或振动也小，故环保性良好等。这样，燃料电池能够有效利用燃料所具有的化学能，且具有利于环境的特性，故期待作为承担21世纪的能量供给系统，作为能够用于从宇宙用到汽车用、携带设备用，从大规模发电到小规模发电的各种各样的用途的将来希望的新的发电体系备受关注，正向实用化、规范化进行技术开发。

其中，固体高分子型燃料电池与其它种类的燃料电池相比，工作温度低，具有高的输出密度的特征，尤其是近年来，期待作为携带设备(手机、笔记本电脑、PDA、MP3唱机、数码照相机或电子词典(书籍))等的电源利用。作为携带设备用的固体高分子型燃料电池，公知的是将多个单电池排列成平面状的平面排列型的燃料电池(参照专利文献1、2)。作为燃料，除专利文献1所述的甲醇外，正在研究利用容纳于贮氢合金或氢贮气瓶中的氢的技术(参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开2006-244715号公报

专利文献2：日本特开2008-243696号公报

专利文献3：日本特开2006-59830号公报

目前的平面排列型的燃料电池中，当氢和氧反应生成的生成水或从燃料电池的外部浸入的生活水遍及相邻的单电池而滞留时，相邻的单电池的电极有可能发生短路。

另外，作为生成水带导电性的原因，可以举出以下的事项。

二氧化碳溶解于生成水，

燃料电池的部件溶出到生成水，

附着在燃料电池的部件表面的杂质混入生成水。

发明内容

本发明是鉴于所述问题而开发的，其目的在于提供一种燃料电池，其为平面排列型，抑制在相邻的单电池间发生短路。

本发明的某方式，具备：多个单电池，其排列成平面状，包括含有离子交换体的电解质膜、设于电解质膜一面的阳极、设于电解质膜另一面的阴极；绝缘层，其在多个单电池中的相邻的单电池中设置于相邻的阳极及相邻的阴极中的至少一方的相邻的电极之间。其中，绝缘层的与电解质膜呈相反侧的表面相对于相邻的电极的表面凸起。

根据所述方式，通过凸设于相邻的电极间(相邻的阳极间或/及相邻的阴极间)的绝缘层，能够抑制水在相邻的电极间漫延而滞留。其结果是，能够抑制在相邻的电极间发生短路，进而能够提高燃料电池的工作稳定性。

所述方式中，绝缘层也可以具有防水性。另外，所述燃料电池还具备沿相邻的电极间设置，且将相邻的单电池串联连接的电连接部件。绝缘层设置于电连接部件的两侧，电连接部件的一侧的绝缘层形成于非连续的区域，以将位于电连接部件的一侧的电极和电连接部件连接。

另外，所述燃料电池还具备与电极对置，且形成面向电极的反应气体室的板状部件，其中，绝缘层的与电解质膜呈相反侧的表面的至少一部分与板状部件接触。该情况下，所述燃料电池还具备沿相邻的电极之间设置，且将相邻的单电池串联连接的电连接部件，其中，绝缘层也可以设置于电连接部件的两侧，电连接部件的一侧的绝缘层形成于非连续的区域，以使位于电连接部件的一侧的电极和电连接部件连接，另外，形成在非连续区域的绝缘层可以与板状部件接触。

根据本发明，平面排列型的燃料电池能够抑制在相邻的单电池间发生短路。

附图说明

图1是表示实施方式1的燃料电池的构成的分解立体图；

图2是沿图1的A-A线的剖视图；

图3是表示实施方式2的燃料电池的构成的分解立体图；

图4是沿图3的A-A线的剖视图；

图5是沿图3的B-B线的剖视图；

图6是沿图3的C-C线的剖视图；

图7是表示实施方式3的燃料电池的构成的分解立体图；

图8是沿图7的A-A线的剖视图；

图9是沿图7的B-B线的剖视图；

图10是沿图7的C-C线的剖视图；

图11是表示变形例的燃料电池的构成的剖视图。

符号说明

10燃料电池

20膜电极接合体

22电解质膜

24阴极催化剂层

26阳极催化剂层

30连接件

40阴极侧绝缘层

42阳极侧绝缘层

50阴极用罩

52阳极用罩