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JP2006049086A - Fuel cell module - Google Patents

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JP2006049086A
JP2006049086A JP2004228372A JP2004228372A JP2006049086A JP 2006049086 A JP2006049086 A JP 2006049086A JP 2004228372 A JP2004228372 A JP 2004228372A JP 2004228372 A JP2004228372 A JP 2004228372A JP 2006049086 A JP2006049086 A JP 2006049086A
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JP
Japan
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fuel cell
storage chamber
fuel
cell module
iron
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Pending
Application number
JP2004228372A
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Japanese (ja)
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Masakazu Sugimoto
正和 杉本
Masaya Yano
雅也 矢野
Taiichi Sugita
泰一 杉田
Kiyozumi Nakamura
清純 中村
Kazuyuki Iizuka
和幸 飯塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Uchiya Thermostat Co Ltd
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Uchiya Thermostat Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell module, without impairing portability and which is user-friendly with respect to an environment. <P>SOLUTION: The fuel cell module is configured to be mountable to a housing portion provided to portable equipment, and comprises one or more fuel cells S1, S2, a circuit board 14 for supporting the fuel cells S1, S2, and a hydrogen-generating cell 30 supported by the circuit board 14 and supplying fuel to the fuel cells S1, S2. The hydrogen-generating cell 30 comprises a first housing chamber, configured to house an iron tablet therein and to generate heat by reaction of the iron with air, a second housing chamber configured to house water therein and to generate water vapor by the generated heat, and a third housing chamber configured to house an iron tablet therein, to introduce water vapor from the second housing chamber and to generate hydrogen by the reaction of the water vapor with the iron. A pipe 31 is provided to supply hydrogen to the fuel cells S1, S2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、携帯機器用の電源として携帯機器に対して装着可能に構成された燃料電池モジュールに関する。   The present invention relates to a fuel cell module configured to be attachable to a portable device as a power source for the portable device.

ポリマー電解質のような固体高分子電解質を使用した高分子型燃料電池は、高いエネルギー効率を持ち、薄型小型・軽量であることから、家庭用ジェネレーションシステムや自動車向けに開発が活発化している。かかる燃料電池の従来技術の構造として、下記の非特許文献1に開示されており、これを図12に示す。   Polymer fuel cells using solid polymer electrolytes such as polymer electrolytes have high energy efficiency, are thin, small and light, and are therefore being actively developed for household generation systems and automobiles. The conventional structure of such a fuel cell is disclosed in the following Non-Patent Document 1, which is shown in FIG.

図12に示すように、固体高分子電解質膜100を挟んでアノード101とカソード102とを配設する。さらに、ガスケット103を介して一対のセパレータ104により挟持して単位セル105を構成する。この単位セル105を多数個積層し、単位セル105どうしを電気的に直列に接続して燃料電池Nを構成する。電極106は、積層した両端の単位セル105から取り出すことができる。このような燃料電池Nは、クリーンかつ高効率という特徴から、種々の用途、特に、電気自動車用電源や家庭用分散型電源として注目されている。   As shown in FIG. 12, an anode 101 and a cathode 102 are disposed with a solid polymer electrolyte membrane 100 interposed therebetween. Further, the unit cell 105 is configured by being sandwiched by a pair of separators 104 via a gasket 103. A large number of the unit cells 105 are stacked, and the unit cells 105 are electrically connected in series to constitute the fuel cell N. The electrode 106 can be taken out from the stacked unit cells 105 at both ends. Such a fuel cell N is attracting attention as a power source for electric vehicles and a distributed power source for home use in various applications because of its clean and high efficiency.

一方、近年のITの発展に伴い、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ等のモバイル機器(携帯機器)のほとんどの電源は、リチウムイオン二次電池が用いられている。しかし、これらモバイル機器の高機能化に伴い消費電力がますます増加する傾向にあり、その電源用としてクリーンで高効率な燃料電池に注目が集まっている。   On the other hand, with the development of IT in recent years, lithium ion secondary batteries are used for most power sources of mobile devices (portable devices) such as mobile phones, notebook computers, and digital cameras. However, power consumption tends to increase as these mobile devices become more sophisticated, and attention has been focused on clean and highly efficient fuel cells for the power supply.

上記の図12に示すような積層構造では、携帯機器の電源として求められる薄型軽量化の点で改善の余地がある。また、携帯電話の電源に燃料電池を用いた構造として、下記特許文献1に開示される燃料電池搭載機器がある。この機器は、携帯電話の下端部にヒンジ部を介して取り付けられ、機器の開口部が開放した状態と遮蔽した状態とをヒンジ部を回転させることで切り替え可能に構成している。   In the laminated structure as shown in FIG. 12, there is room for improvement in terms of reduction in thickness and weight required as a power source for portable devices. Further, as a structure using a fuel cell as a power source of a mobile phone, there is a fuel cell mounted device disclosed in Patent Document 1 below. This device is attached to a lower end portion of a mobile phone via a hinge portion, and is configured to be able to switch between a state where the opening portion of the device is opened and a state where it is shielded by rotating the hinge portion.

しかしながら、ヒンジ部のような可動部を有する構成は機構が複雑化するという問題がある。また、携帯電話を使用する時には、ヒンジ部を回転させて、機器の開口部を開放する必要があり、使用時に大きさが大きくなるという問題も生じる。また、燃料電池を電源として使用する場合は、燃料電池セルだけでなく、それ以外の付随する部品・装置等も必要とされる。従って、携帯機器用の電源として、燃料電池を使用する場合には、それらの点を考慮して携帯性を損ねないような構成を採用する必要がある。   However, the structure having a movable part such as a hinge part has a problem that the mechanism is complicated. Moreover, when using a mobile phone, it is necessary to rotate the hinge portion to open the opening of the device, which causes a problem that the size increases during use. Moreover, when using a fuel cell as a power supply, not only a fuel cell but other accompanying parts and devices are required. Therefore, when a fuel cell is used as a power source for portable equipment, it is necessary to adopt a configuration that does not impair portability in consideration of these points.

また、携帯機器に燃料電池を搭載する場合には、水素を燃料電池セルに供給するための燃料供給装置をどのように構成するかが問題となる。すなわち、 水素を燃料電池セルに供給するためのマイクロポンプや、水素を発生するための化学反応を起こすためには、所定の温度にするための加熱機構が必要となる。しかしながら、これらの機構を通常の形態で組み込んでいたのでは、携帯機器に搭載する燃料電池モジュールが大型化せざるを得ない。   Further, when a fuel cell is mounted on a portable device, there is a problem of how to configure a fuel supply device for supplying hydrogen to the fuel cell. That is, a micropump for supplying hydrogen to the fuel battery cell and a heating mechanism for bringing the chemical reaction to generate hydrogen are required. However, if these mechanisms are incorporated in a normal form, the fuel cell module mounted on the portable device must be enlarged.

一方、炭化水素と水蒸気から水素リッチガスを生成する燃料改質装置(燃料供給装置に相当)が下記特許文献2に開示されている。この装置は、上流側反応器と下流側反応器の2つの反応器が設けられ、燃料供給装置から、空気を含有する原燃料ガスの供給を上流側反応器で受け、内部で水蒸気改質反応および酸化反応を進行させ、生じた水素リッチな燃料ガスを下流側反応器から燃料供給路へ排出する。しかしながら、この燃料改質装置は、炭化水素と空気を送りこむ機構が必要であるので、携帯機器に組み込む程度のサイズにすることは難しい。   On the other hand, a fuel reformer (corresponding to a fuel supply device) that generates a hydrogen-rich gas from hydrocarbons and steam is disclosed in Patent Document 2 below. This device is provided with two reactors, an upstream reactor and a downstream reactor, and receives the raw fuel gas containing air from the fuel supply device by the upstream reactor and internally performs the steam reforming reaction. Then, the oxidation reaction proceeds, and the generated hydrogen-rich fuel gas is discharged from the downstream reactor to the fuel supply path. However, since this fuel reformer requires a mechanism for feeding hydrocarbons and air, it is difficult to make the fuel reformer so large as to be incorporated in a portable device.

また、炭化水素を原料としており、水素リッチガスを生成することはできるものの、純水素ではなく、炭酸ガス等のガスも生成される可能性がある。従って、環境に対する影響という点で改善の余地がある。
日経メカニカル別冊「燃料電池開発最前線」発行日2001年6月29日、発行所:日経BP社、第3章PEFC、3.1原理と特徴p46 特開2004−55307号公報 特開平11−92102号公報(段落0086、図3等)
In addition, although hydrocarbon is used as a raw material and a hydrogen-rich gas can be generated, a gas such as carbon dioxide gas may be generated instead of pure hydrogen. Therefore, there is room for improvement in terms of environmental impact.
Nikkei Mechanical separate volume "Fuel Cell Development Frontline" Date of issue: June 29, 2001, Publisher: Nikkei BP, Chapter 3, PEFC, 3.1 Principles and Features p46 JP 2004-55307 A JP 11-92102 A (paragraph 0086, FIG. 3 etc.)

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、携帯機器に燃料電池を電源として使用する場合に、携帯機器の携帯性を損ねることがなく、環境に対する影響も考慮した燃料電池モジュールを提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its problem is that when a fuel cell is used as a power source in a portable device, the portability of the portable device is not impaired and the influence on the environment is taken into consideration. Is to provide modules.

上記課題を解決するため本発明に係る燃料電池モジュールは、
携帯機器用の電源として、携帯機器に設けられた収容部に対して装着可能に構成された燃料電池モジュールであって、
少なくとも1つの燃料電池セルと、
この燃料電池セルを支持するための支持体と、
この支持体に支持され、燃料電池セルに対して燃料を供給する燃料供給装置とを備え、
この燃料供給装置は、
鉄が収容され、この鉄が空気と反応することで発熱を行うように構成された第1収容室と、
水が収容され、前記発熱により水蒸気を発生するように構成された第2収容室と、
鉄が収容されるとともに、前記第2収容室からの水蒸気が導入され、これが鉄と反応することで水素を発生するように構成された第3収容室とを備え、
この水素を前記燃料電池セルへ供給するための導入管を備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, a fuel cell module according to the present invention includes:
As a power source for portable equipment, a fuel cell module configured to be attachable to a housing provided in the portable equipment,
At least one fuel cell;
A support for supporting the fuel cell,
A fuel supply device that is supported by the support and supplies fuel to the fuel cells,
This fuel supply device
A first storage chamber configured to generate iron by containing iron and reacting with the air;
A second storage chamber configured to store water and generate water vapor by the heat generation;
A third storage chamber configured to generate hydrogen when the iron is stored and water vapor from the second storage chamber is introduced and reacts with the iron;
An introduction pipe for supplying the hydrogen to the fuel cell is provided.

この構成による燃料電池モジュールの作用・効果を説明する。この構成による燃料電池モジュールは、携帯機器に設けられた収容部に対して装着可能であり、例えば、携帯電話に用いられているポリマー電池や、PDAに用いられている単3電池や単4電池等を装着するときと同じような操作で、モジュールを装着することができる。燃料電池セルは支持体に支持され、この支持体には、燃料供給装置も支持される。   The operation and effect of the fuel cell module having this configuration will be described. The fuel cell module having this configuration can be attached to a housing provided in a portable device. For example, a polymer battery used in a mobile phone, an AA battery or an AAA battery used in a PDA. The module can be mounted by the same operation as that for mounting the etc. The fuel cell is supported by a support, and a fuel supply device is also supported by the support.

燃料供給装置は、第1収容室・第2収容室・第3収容室を備えており、第1収容室には鉄が収容され、これが空気と反応して発熱する。空気は、第1収容室に開口部あるいは蓋を設ける等して容易に取りこむことができる。そして、第2収容室には水が収容され、第1収容室における反応熱を利用して、水を水蒸気化することができる。さらに、第3収容室にも鉄が収容されており、ここに水蒸気を送り込むことで、鉄と水蒸気とを反応させる。この反応により純粋な水素ガスが生成され、導入管を介して燃料電池セルに送りこむことができる。   The fuel supply device includes a first storage chamber, a second storage chamber, and a third storage chamber. Iron is stored in the first storage chamber, which reacts with air to generate heat. Air can be easily taken in by providing an opening or a lid in the first storage chamber. And water is accommodated in a 2nd storage chamber, and water can be steamed using the reaction heat in a 1st storage chamber. Furthermore, iron is accommodated also in the 3rd storage chamber, and iron and water vapor | steam are made to react by sending water vapor | steam here. By this reaction, pure hydrogen gas is generated and can be sent to the fuel cell through the introduction pipe.

このように、水素ガスを発生させるための燃料ガスを送りこむ機構は不要であり、鉄と酸素を反応させるための、空気を送りこむパイプなども不要である。また、水は第2収容室に収容されており、水を送りこむためのパイプやポンプなどの機構が不要である。さらに、生成されるのは純水素であり、それ以外に二酸化炭素や一酸化炭素等を発生しないため、環境に対して悪影響を及ぼすことがない。その結果、携帯機器に燃料電池を電源として使用する場合に、携帯機器の携帯性を損ねることがなく、環境に対する影響も考慮した燃料電池モジュールを提供することができる。   Thus, a mechanism for feeding fuel gas for generating hydrogen gas is unnecessary, and a pipe for feeding air for reacting iron and oxygen is also unnecessary. In addition, since the water is stored in the second storage chamber, a mechanism such as a pipe or a pump for feeding water is unnecessary. Further, pure hydrogen is produced, and no carbon dioxide, carbon monoxide, or the like is generated, so that it does not adversely affect the environment. As a result, when a fuel cell is used as a power source for a portable device, it is possible to provide a fuel cell module that does not impair the portability of the portable device and considers the influence on the environment.

本発明において、前記第1収容室へ導入される空気の量を制限する第1制限機構を設けたことが好ましい。   In the present invention, it is preferable that a first restriction mechanism for restricting an amount of air introduced into the first storage chamber is provided.

水素を発生させるための雰囲気温度は、ある程度の高い温度範囲が必要であるが、あまり上がりすぎると問題である。そこで、第1収容室へ導入される空気の量を制限する機構を設けておくことが好ましい。例えば、第1収容室に開口部を設け、この開口部を開閉するシャッターを設ける構成が考えられる。   The ambient temperature for generating hydrogen requires a certain high temperature range, but it is a problem if it rises too much. Therefore, it is preferable to provide a mechanism for limiting the amount of air introduced into the first storage chamber. For example, a configuration in which an opening is provided in the first storage chamber and a shutter that opens and closes the opening is conceivable.

本発明において、前記第3収容室へ導入される水蒸気の量を制限する第2制限機構を設けることが好ましい。   In the present invention, it is preferable to provide a second restriction mechanism for restricting the amount of water vapor introduced into the third storage chamber.

また、生成される水蒸気の量が多すぎると水素ガスの発生量が増えすぎてしまうためガス圧が高くなりすぎると共に、水の消費量が必要以上に多くなり、水の交換時期が早くなるという問題がある。そこで、第3収容室へ導入される水蒸気の量を制限する機構を設けておくことが好ましい。例えば、第1収容室に開口部を設け、この開口部を開閉するシャッターを設ける構成が考えられる。   Also, if the amount of water vapor generated is too large, the amount of hydrogen gas generated will increase too much, so the gas pressure will be too high, the water consumption will be more than necessary, and the time for water replacement will be earlier. There's a problem. Therefore, it is preferable to provide a mechanism for limiting the amount of water vapor introduced into the third storage chamber. For example, a configuration in which an opening is provided in the first storage chamber and a shutter that opens and closes the opening is conceivable.

本発明に係る第2収容室は、水を水保持体に染み込ませた状態で収容し、かつ、第2収容室と第3収容室の境界位置に、水蒸気を通過させると共に鉄を通過させないフィルター手段を設けていることが好ましい。   The second storage chamber according to the present invention stores the water soaked in the water holding body, and allows water vapor to pass through the boundary position between the second storage chamber and the third storage chamber and does not allow iron to pass through. Means are preferably provided.

第2収容室に水をそのまま収容するのではなく、水保持体(例えば、綿のようなもの)に水を染み込ませておくことが好ましい。これにより、水の取り扱いを容易に行うことができる。また、第2収容室と第3収容室の間の境界位置に、上記フィルターを設けることで、確実に水蒸気のみが通過するようにすることができる。   Rather than storing water as it is in the second storage chamber, it is preferable to soak water in a water holding body (such as cotton). Thereby, handling of water can be performed easily. Further, by providing the filter at the boundary position between the second storage chamber and the third storage chamber, it is possible to ensure that only water vapor passes.

本発明において、前記第1収容室,第2収容室,第3収容室は、それぞれ円柱状の部屋に形成されると共に、これらが直列配置されることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the first storage chamber, the second storage chamber, and the third storage chamber are each formed in a cylindrical room, and are arranged in series.

かかる構成とすることで、燃料供給装置を全体的にコンパクトにまとめることができ、携帯機器に収容するのに適した構成とすることができる。   By adopting such a configuration, the fuel supply device can be compacted as a whole, and a configuration suitable for being housed in a portable device can be obtained.

本発明において、鉄は、錠剤の形で第1収容室及び第3収容室に収容されることが好ましい。錠剤とすることで、取り扱いを容易にすることができる。   In this invention, it is preferable that iron is accommodated in a 1st storage chamber and a 3rd storage chamber in the form of a tablet. By using a tablet, handling can be facilitated.

本発明に係る燃料電池セルは、板状の固体高分子電解質と、その固体高分子電解質の両側に配置された一対の電極板と、この電極板の更に外側に配置された一対の金属板とを備え、これら金属板の周縁が絶縁層を間に介在させた状態でカシメにより封止されていることが好ましい。   A fuel cell according to the present invention includes a plate-shaped solid polymer electrolyte, a pair of electrode plates disposed on both sides of the solid polymer electrolyte, and a pair of metal plates disposed further outside the electrode plate. It is preferable that the periphery of these metal plates is sealed with caulking with an insulating layer interposed therebetween.

板状の固体高分子電解質をベースに燃料電池セルを構成することで、セルの厚みを薄くすることができ、その結果、モジュールの厚みも薄くしてコンパクトな形状とすることができる。また、一対の金属板の周縁を絶縁層を介してカシメにより封止することで、両者の短絡を防止しながら、厚みをさほど増加させずにセルごとに確実に封止を行うことができる。また、図12に示す従来構造と比較してセルに剛性が要求されないため、各燃料電池セルを大幅に薄型化することができる。更に、固体高分子電解質や金属板を使用するため、自由な平面形状や屈曲が可能となり、小型軽量かつ自由な形状設計が可能となる。   By configuring a fuel cell based on a plate-shaped solid polymer electrolyte, the thickness of the cell can be reduced. As a result, the module can also be reduced in thickness and made into a compact shape. Further, by sealing the peripheral edges of the pair of metal plates with caulking through the insulating layer, it is possible to reliably perform the sealing for each cell without increasing the thickness while preventing a short circuit between them. Further, since the cell is not required to be rigid as compared with the conventional structure shown in FIG. 12, each fuel cell can be significantly reduced in thickness. Furthermore, since a solid polymer electrolyte and a metal plate are used, a free planar shape and bending are possible, and a small, lightweight and free shape design is possible.

本発明において、一対の金属板のうち、カソード側金属板には、空気取り込み用の開口部が設けられていることが好ましい。   In the present invention, of the pair of metal plates, the cathode side metal plate is preferably provided with an air intake opening.

この構成によれば、カソード側金属板の開口部から空気を自然供給できるため、アノード側金属板の注入口から燃料を供給することで、各々の電極板で電極反応を生じさせることができ、電極板に接する金属板から電流を取り出すことができる。   According to this configuration, since air can be naturally supplied from the opening of the cathode side metal plate, an electrode reaction can be caused in each electrode plate by supplying fuel from the inlet of the anode side metal plate. An electric current can be taken out from the metal plate in contact with the electrode plate.

本発明において、燃料電池セルを前記支持体に固定するための金属製の押さえ部材を備え、この押さえ部材が、燃料電池セルの電極を支持体に搭載された電子回路に接続させる機能も備えていることが好ましい。   In the present invention, there is provided a metal pressing member for fixing the fuel cell to the support, and the pressing member also has a function of connecting the electrode of the fuel cell to an electronic circuit mounted on the support. Preferably it is.

この構成によると、押さえ部材により、燃料電池セルを回路基板に固定することができる。また、押さえ部材が金属製であるので、燃料電池セルの電極と電子回路との電気的接続を押さえ部材により行うことができる。これにより、モジュールの構成を簡素化し、小型化を図ることができる。   According to this configuration, the fuel cell can be fixed to the circuit board by the pressing member. Moreover, since the pressing member is made of metal, electrical connection between the electrode of the fuel cell and the electronic circuit can be performed by the pressing member. Thereby, the structure of a module can be simplified and size reduction can be achieved.

本発明に係る電子回路は、燃料電池セルによる出力電圧を携帯機器に適した電圧に昇圧させるための昇圧回路を含むことが好ましい。   The electronic circuit according to the present invention preferably includes a booster circuit for boosting the output voltage of the fuel cell to a voltage suitable for the portable device.

1つの燃料電池セルにより取り出せる電圧の値は、例えば、0.5Vといった低いレベルであり、携帯機器内部の電子回路に要求される電圧値は、例えば、5Vといった高いレベルである。従って、昇圧回路を組み込むことにより、少ない個数の燃料電池セルを用いて、所望の電圧を取り出すことができる。   The value of the voltage that can be taken out by one fuel battery cell is as low as 0.5 V, for example, and the voltage value required for the electronic circuit inside the portable device is as high as 5 V, for example. Therefore, by incorporating a booster circuit, a desired voltage can be taken out using a small number of fuel cells.

本発明に係る燃料電池モジュールの好適な実施形態を図面を用いて説明する。図1は、PDA(個人向け携帯型情報機器:携帯機器に相当)に、本発明に係る燃料電池モジュール(以下、単に「モジュール」という)を搭載した状態を示す。図2は、モジュールの主要な構成を示す平面図である。図3は、モジュールの構成を模式的に示す断面図である。   A preferred embodiment of a fuel cell module according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state in which a fuel cell module (hereinafter simply referred to as “module”) according to the present invention is mounted on a PDA (personal portable information device: equivalent to a portable device). FIG. 2 is a plan view showing the main configuration of the module. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the module.

図1は、PDA11の背面側を示し、電池収容部12の蓋を取り外し、モジュール13を装着した状態を示している。モジュール13は、収容部12に対して挿脱自在であり、通常の電池(単3電池等)の挿脱と同じような感覚で挿脱操作を行うことができる。   FIG. 1 shows the back side of the PDA 11 and shows a state where the lid of the battery housing portion 12 is removed and the module 13 is mounted. The module 13 is detachable with respect to the housing portion 12, and can be inserted and removed with the same feeling as that of a normal battery (such as an AA battery).

図2に示すように、2つの燃料電池セルS1,S2が、回路基板14の表面に搭載されている。燃料電池セルS1,S2の詳細構成は後述するが、表面側に多数の開口穴が形成されており、空気を取り込むことができるようになっている。図2には示されていないが、第1燃料電池セルS1の裏面側には、燃料である水素ガスを取り込むためのガス注入口とガス排出口が設けられ、ガス注入口には、水素ガスを取り込むためのパイプ31(図4も参照)が接続される。第2燃料電池セルS2にも、ガス注入口が設けられ、第1燃料電池セルS1のガス排出口とパイプ16(図3参照)により連結される。これにより、パイプ31から供給された水素ガスは、パイプ16を経由して第2燃料電池セルS2のほうにも供給される。なお、供給された水素ガスは、すべて燃料として消費するため、第2燃料電池セルS2には、ガス排出口は設けられない。パイプ31,16は、好ましくは金属製(アルミニウムや真鍮等)であるが、これに限定されるものではない。可撓性を有する材料で形成してもよい。   As shown in FIG. 2, two fuel cells S <b> 1 and S <b> 2 are mounted on the surface of the circuit board 14. Although the detailed configuration of the fuel cells S1 and S2 will be described later, a large number of opening holes are formed on the surface side so that air can be taken in. Although not shown in FIG. 2, a gas inlet and a gas outlet for taking in hydrogen gas as fuel are provided on the back surface side of the first fuel cell S1, and hydrogen gas is provided at the gas inlet. Is connected to a pipe 31 (see also FIG. 4). The second fuel cell S2 is also provided with a gas inlet and connected to the gas outlet of the first fuel cell S1 by a pipe 16 (see FIG. 3). Thus, the hydrogen gas supplied from the pipe 31 is also supplied to the second fuel cell S2 via the pipe 16. In addition, since all of the supplied hydrogen gas is consumed as fuel, the second fuel battery cell S2 is not provided with a gas discharge port. The pipes 31 and 16 are preferably made of metal (aluminum, brass, etc.), but are not limited thereto. You may form with the material which has flexibility.

各燃料電池セルS1,S2は、回路基板14(支持体に相当する)に対して固定するために、押さえ部材18が設けられる。押さえ部材18は、枠形状を有する押え部18aと、回路基板14に固定するための爪部18bとを有している。燃料電池セルS1,S2の周縁部17(矩形のセルの四辺部)を押え部18aにより押さえつけ、回路基板14に形成された孔14bを利用して、押さえ部材18の爪部18bをはんだ付け等により固定する。これにより、燃料電池セルS1,S2を回路基板14に対して固定することができる。   Each fuel cell S1, S2 is provided with a pressing member 18 for fixing to the circuit board 14 (corresponding to a support). The holding member 18 has a holding portion 18 a having a frame shape and a claw portion 18 b for fixing to the circuit board 14. The peripheral edge portion 17 (four sides of the rectangular cell) of the fuel cells S1 and S2 is pressed by the pressing portion 18a, and the claw portion 18b of the pressing member 18 is soldered by using the hole 14b formed in the circuit board 14. To fix. Thereby, fuel cell S1, S2 can be fixed with respect to the circuit board 14. FIG.

図3に示すように、燃料電池セルS1,S2は、平面的に並べて配置されており、押さえ部材18により回路基板14に対して固定される。押さえ部材18は、例えば、リン青銅のような金属製(他の金属でもよい)であり、リン青銅板をプレス加工することにより形成することができる。燃料電池セルS1,S2の表面(図3で上側)は、後述するように金属板により形成され、電極(正極あるいは負極)として機能している。従って、金属製の押さえ部材18を用いることで、燃料電池セルS1,S2の電極を回路基板14の配線パターンに接続することができる。また、燃料電池セルS1,S2の裏面(図3で下側)は、もう一方の電極(負極あるいは正極)であり、回路基板14の表面に形成された電極パターンに押さえつけることで、電気的な接続を行うことができる。電極パターンへの押さえ付けは、押さえ部材18により行うことができる。また、水素ガスの流路を連結するためのパイプ16が設けられている。   As shown in FIG. 3, the fuel cells S <b> 1 and S <b> 2 are arranged side by side in a plane, and are fixed to the circuit board 14 by a pressing member 18. The pressing member 18 is made of a metal such as phosphor bronze (or may be another metal), and can be formed by pressing a phosphor bronze plate. The surface (upper side in FIG. 3) of the fuel cells S1 and S2 is formed of a metal plate as described later and functions as an electrode (positive electrode or negative electrode). Therefore, the electrodes of the fuel cells S1 and S2 can be connected to the wiring pattern of the circuit board 14 by using the metal pressing member 18. In addition, the back surfaces (lower side in FIG. 3) of the fuel cells S1 and S2 are the other electrodes (negative electrode or positive electrode), and are pressed against the electrode pattern formed on the surface of the circuit board 14 to electrically Connection can be made. The pressing to the electrode pattern can be performed by the pressing member 18. A pipe 16 for connecting the hydrogen gas flow paths is also provided.

回路基板14の裏面には、昇圧回路(電子回路に相当)が設けられている。1つの燃料電池セルにより取り出せる出力電圧は0.5V程度である。これを図示のように2つ設けて直列接続すれば、1V程度の出力電圧となる。一方、携帯機器の内部の回路に電源を供給するためには、5V程度の出力電圧が必要である。そこで、上記のような昇圧回路(DC−DCコンバータ)を設けることで、適切な電圧に昇圧して、PDA本体に供給することができる。ただし、昇圧回路は公知の回路構成を用いることができる。PDAに電源供給するための端子部の位置及び形状は、図示しないが、特定の形態に限定されるものではなく、適宜の構成にすることができる。また、昇圧回路以外の電子回路を搭載することもできる。この点は、後述する。   A booster circuit (corresponding to an electronic circuit) is provided on the back surface of the circuit board 14. The output voltage that can be taken out by one fuel cell is about 0.5V. If two of these are provided and connected in series as shown in the figure, an output voltage of about 1V is obtained. On the other hand, an output voltage of about 5V is required to supply power to the circuits inside the portable device. Therefore, by providing a booster circuit (DC-DC converter) as described above, the voltage can be boosted to an appropriate voltage and supplied to the PDA body. However, a known circuit configuration can be used for the booster circuit. The position and shape of the terminal portion for supplying power to the PDA are not shown in the figure, but are not limited to a specific form and can be appropriately configured. Also, an electronic circuit other than the booster circuit can be mounted. This point will be described later.

回路基板14の裏面側には、水素発生セル30(燃料供給装置に相当)が配置されている。この水素発生セル30は、図4に示すように、円筒形状の容器で形成されており、その内部に純鉄の錠剤及び水分が収容されている。内部の水を加熱して水蒸気を発生し、これと純鉄とを反応させることで、純水素を発生する。水素発生セル30には、パイプ31により第1燃料電池セルS1のガス注入口と接続される。これにより、水素発生セル30により発生された燃料である水素ガスを燃料電池セルS1,S2に供給することができる。   A hydrogen generation cell 30 (corresponding to a fuel supply device) is disposed on the back side of the circuit board 14. As shown in FIG. 4, the hydrogen generation cell 30 is formed of a cylindrical container, and contains pure iron tablets and moisture therein. Pure water is generated by heating the internal water to generate water vapor and reacting it with pure iron. The hydrogen generation cell 30 is connected to the gas inlet of the first fuel cell S1 by a pipe 31. Thereby, the hydrogen gas which is the fuel generated by the hydrogen generation cell 30 can be supplied to the fuel cells S1 and S2.

水素を発生するときの化学反応は、次の式に示すとおりである。
[化1]
4H2O+3Fe → Fe34+4H2
すなわち、 純鉄に水(水蒸気)を供給すると、これらが反応し、酸化鉄と水素ガスを生成する。この化学反応では、二酸化炭素や一酸化炭素のような環境に対して悪影響を与えるガスを発生しない。すなわち、 クリーンなエネルギーであるということができる。水素ガスのみ(純水素)が、燃料電池セルS1,S2に対して供給されることになる。
The chemical reaction for generating hydrogen is as shown in the following formula.
[Chemical 1]
4H 2 O + 3Fe → Fe 3 O 4 + 4H 2
That is, when water (steam) is supplied to pure iron, they react to produce iron oxide and hydrogen gas. This chemical reaction does not generate gases that adversely affect the environment, such as carbon dioxide and carbon monoxide. In other words, it can be said that it is clean energy. Only hydrogen gas (pure hydrogen) is supplied to the fuel cells S1, S2.

水素発生セル30における化学反応は、100℃〜400℃程度で行われる。水素発生セル30を上記温度範囲となるようにするための加熱システムが、水素発生セル30自身に設けられている。   The chemical reaction in the hydrogen generation cell 30 is performed at about 100 ° C to 400 ° C. A heating system for bringing the hydrogen generation cell 30 into the above temperature range is provided in the hydrogen generation cell 30 itself.

回路基板14の裏面側は、樹脂によるモールド22(パッケージ)が被せられる。これにより、回路基板14の裏面側を封止することができる。回路基板14の表面側は、燃料電池セルS1,S2が空気を自由に取り込むことができるように、パッケージを被せることなく、開放させた状態にしておく。パッケージは、回路基板14に対して取り外し可能に取り付けてもよい。   The back surface of the circuit board 14 is covered with a resin mold 22 (package). Thereby, the back surface side of the circuit board 14 can be sealed. The surface side of the circuit board 14 is left open without being covered with a package so that the fuel cells S1 and S2 can freely take in air. The package may be removably attached to the circuit board 14.

本発明に係る燃料電池モジュールは、リサイクル可能に構成することが好ましい。そのため水素発生セル30を自由に取り外し可能なように、パッケージを構成することが好ましい。例えば、パッケージの適切な個所に開口部を形成しておき、水素発生セル30を着脱自在に構成する。   The fuel cell module according to the present invention is preferably configured to be recyclable. Therefore, it is preferable to configure the package so that the hydrogen generation cell 30 can be freely removed. For example, an opening is formed at an appropriate location of the package, and the hydrogen generation cell 30 is configured to be detachable.

<水素発生セルの構成>
次に、第1実施形態に係る水素発生セルの構成を図4,5により説明する。水素発生セル30は、円筒形状を有する本体部32を備えている。本体部32は、好ましくは、適宜の金属により形成されるが、金属以外の材料を用いてもよい。本体部32の内部には、第1収容室R1、第2収容室R2,第3収容室R3がこの順番で直列配置されている。
<Configuration of hydrogen generation cell>
Next, the configuration of the hydrogen generation cell according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The hydrogen generation cell 30 includes a main body 32 having a cylindrical shape. The main body 32 is preferably formed of an appropriate metal, but a material other than metal may be used. Inside the main body 32, a first storage chamber R1, a second storage chamber R2, and a third storage chamber R3 are arranged in series in this order.

第1収容室R1には、純鉄でできた錠剤35が収容される。第1収容室R1は、本体部32の開口に連通しており、蓋34により封止される。蓋34に開口部(不図示)を形成すれば、空気を取り込むことができる。この空気と錠剤35とを反応させることで、酸化反応が起こり発熱する。加熱温度は100℃程度を目標としており、後述する水素発生反応を行いやすくする。本体部32を金属製とすれば、発生した熱を伝えやすくすることができる。   In the first storage chamber R1, tablets 35 made of pure iron are stored. The first storage chamber R <b> 1 communicates with the opening of the main body 32 and is sealed with a lid 34. If an opening (not shown) is formed in the lid 34, air can be taken in. By reacting the air with the tablet 35, an oxidation reaction occurs and heat is generated. The heating temperature is set to about 100 ° C., and facilitates the hydrogen generation reaction described later. If the main body 32 is made of metal, the generated heat can be easily transmitted.

第2収容室R2は、水を収容する空間であり、脱脂綿37(水保持体に相当)に水を染み込ませた状態で収容する。第2収容室R2と第1収容室R1とは、隔壁により完全に遮断されている。水は、第1収容室R1における発熱反応により加熱され、水蒸気となる。この水蒸気が、第3収容室R3へと導入される仕組みとなっている。なお、水保持体としては、脱脂綿以外のものを使用してもよい。   The second storage chamber R2 is a space for storing water, and stores the absorbent cotton 37 (corresponding to a water holding body) soaked in water. The second storage chamber R2 and the first storage chamber R1 are completely blocked by a partition wall. The water is heated by an exothermic reaction in the first storage chamber R1, and becomes water vapor. This steam is introduced into the third storage chamber R3. In addition, you may use things other than absorbent cotton as a water holding body.

第3収容室R3には、第1収容室R1と同様に純鉄の錠剤36が収容される。この鉄の錠剤36と、水蒸気とが反応することで、純水素が生成される。第2収容室R2と第3収容室R3の境界位置には、金属ネット38(仕切り手段に相当)が設けられており、錠剤36を支えると共に、ネットの目から水蒸気を通過させる。発生した純水素は、パイプ31(導入管に相当)により送り出され、第1燃料電池セルS1へと供給される。水蒸気と反応するのは、純鉄であるから水素以外のガスが生成されることはなく、燃料電池セルS1には純粋に水素のみが供給される。なお、水蒸気のみを通過させる仕切り手段としては、金属ネット以外の適宜のフィルター部材などを用いることができる。第3収容室R3は本体部32の開口と連通しており、蓋33により封止される。蓋33にパイプ31が装着される。   Pure iron tablets 36 are accommodated in the third accommodating chamber R3, as in the first accommodating chamber R1. Pure hydrogen is produced by the reaction between the iron tablet 36 and water vapor. A metal net 38 (corresponding to a partitioning means) is provided at a boundary position between the second storage chamber R2 and the third storage chamber R3, and supports the tablet 36 and allows water vapor to pass through the eyes of the net. The generated pure hydrogen is sent out through a pipe 31 (corresponding to an introduction pipe) and supplied to the first fuel cell S1. Since it is pure iron that reacts with water vapor, no gas other than hydrogen is produced, and only hydrogen is supplied purely to the fuel cell S1. An appropriate filter member other than a metal net can be used as the partition means for allowing only water vapor to pass. The third storage chamber R <b> 3 communicates with the opening of the main body portion 32 and is sealed with a lid 33. The pipe 31 is attached to the lid 33.

水素を燃料電池セルS1に供給する際には、ポンプ等の機械要素を用いる必要はなく、発生した水素ガスの圧力により、自然に燃料電池セルS1へと供給される。ポンプが必要ないので、モジュール全体を小型化・薄型化することができる。   When supplying hydrogen to the fuel cell S1, it is not necessary to use a mechanical element such as a pump, and the hydrogen is naturally supplied to the fuel cell S1 by the pressure of the generated hydrogen gas. Since no pump is required, the entire module can be made smaller and thinner.

水素発生セル30の具体的な寸法については、例えば、本体部32の外径をφ45mm、高さを40mm程度とすることができる。また、第1収容室R1に収容する錠剤の重さは10g、第3収容室R3に収容する錠剤の重さは15g程度、第2収容室R2に収容する水の量は5cc程度とすることができる。これにより、1分間あたり20ccの水素を発生させ、PDAを約6時間駆動させることができる。   As for specific dimensions of the hydrogen generation cell 30, for example, the outer diameter of the main body portion 32 can be set to φ45 mm and the height can be set to about 40 mm. The weight of the tablet accommodated in the first storage chamber R1 is about 10 g, the weight of the tablet stored in the third storage chamber R3 is about 15 g, and the amount of water stored in the second storage chamber R2 is about 5 cc. Can do. As a result, 20 cc of hydrogen is generated per minute, and the PDA can be driven for about 6 hours.

<水素発生セルの別実施形態>
次に、水素発生セルの別実施形態を図6により説明する。図5では、円筒形の本体部を有していたが、図6(a)のように断面正方形の本体部で水素発生セル30を構成してもよく、(b)に示すように、断面直方体の薄型平板状に形成してもよい。もちろん、平板状でない直方体としてもよい。薄型平板状にすれば、PDAに収容するモジュールも薄型化できるので好ましいと考えられる。
<Another Embodiment of Hydrogen Generation Cell>
Next, another embodiment of the hydrogen generation cell will be described with reference to FIG. 5 has a cylindrical main body, the hydrogen generating cell 30 may be configured by a square main body as shown in FIG. 6A, and as shown in FIG. You may form in a rectangular parallelepiped thin flat plate shape. Of course, it is good also as a rectangular parallelepiped which is not flat form. A thin flat plate is considered preferable because the module accommodated in the PDA can be thinned.

<モジュールの他の構成例>
次に、モジュールのほかの構成例を図7のブロック図により説明する。この構成例では、水素発生セル30に対する制御を行う。図7に示すように、燃料電池セルS1,S2により発生する電圧は、電圧取出部40により取り出され、これが昇圧回路41により、機器に適した電圧になるように昇圧される。そして、電源供給端子42を介して、PDAに適正な電圧が供給される。
<Other configuration examples of module>
Next, another configuration example of the module will be described with reference to the block diagram of FIG. In this configuration example, the hydrogen generation cell 30 is controlled. As shown in FIG. 7, the voltage generated by the fuel cells S <b> 1 and S <b> 2 is extracted by the voltage extraction unit 40, and is boosted by the booster circuit 41 so as to be a voltage suitable for the device. Then, an appropriate voltage is supplied to the PDA via the power supply terminal 42.

一方、燃料電池セルS1,S2に対して燃料である水素ガスを供給する水素発生セル30に対して制御を行うため、温度センサー43と、第1開閉機構47(第1制限機構に相当)、第2開閉機構46(第2制限機構に相当)が設けられている。温度センサー43は、水素ガスを発生するための反応温度が高くなりすぎていないかどうかを検出するために設けられる。例えば、温度が上がりすぎていると、これを抑制する方向に制御を行う。   On the other hand, in order to control the hydrogen generation cell 30 that supplies hydrogen gas as fuel to the fuel cells S1, S2, a temperature sensor 43, a first opening / closing mechanism 47 (corresponding to a first limiting mechanism), A second opening / closing mechanism 46 (corresponding to a second limiting mechanism) is provided. The temperature sensor 43 is provided to detect whether or not the reaction temperature for generating hydrogen gas is too high. For example, if the temperature is too high, control is performed in a direction to suppress this.

温度センサー43は、センサー駆動回路44により駆動される。第1・第2開閉機構46,47は、開閉機構制御部45により制御される。第1開閉機構47は、第1収容室S1の蓋34に開口部を設け、さらにこの開口部を開閉する機構である。すなわち、 開口部から取り入れる空気の量をこの第1開閉機構47により調整することができる。従って、加熱温度が高くなりすぎた場合は、空気の取り込み量を抑え、純鉄と空気との反応を抑制することができる。これにより、加熱温度が上がらないように制御できる。   The temperature sensor 43 is driven by a sensor drive circuit 44. The first and second opening / closing mechanisms 46 and 47 are controlled by the opening / closing mechanism control unit 45. The first opening / closing mechanism 47 is a mechanism for providing an opening in the lid 34 of the first storage chamber S1, and further opening / closing the opening. That is, the amount of air taken in from the opening can be adjusted by the first opening / closing mechanism 47. Therefore, when the heating temperature becomes too high, the amount of air taken in can be suppressed and the reaction between pure iron and air can be suppressed. Thereby, it can control so that heating temperature does not rise.

また、第2開閉機構46は、第2収容室S2から第3収容室S3への水蒸気の送り込み量を抑制するため、第2収容室R2と第3収容室R3の境界を遮断する機構である。加熱温度が高くなり過ぎた場合は、水蒸気の送り込みを遮断させ、水素の発生量を抑制するようにする。   The second opening / closing mechanism 46 is a mechanism that blocks the boundary between the second storage chamber R2 and the third storage chamber R3 in order to suppress the amount of water vapor fed from the second storage chamber S2 to the third storage chamber S3. . When the heating temperature becomes too high, the supply of water vapor is blocked to suppress the amount of hydrogen generated.

上記開閉機構46,47は、例えば、開口部あるいは境界位置に出入りするシャッタ機構で構成することができる。シャッターの駆動は、ソレノイド等のアクチュエータを用いることができる。温度センサー43により、温度が上がり過ぎたことが検出されると、これら開閉機構46,47を駆動させて、反応を抑制するように制御する。なお、これら温度センサー43や開閉機構46,47を駆動するためのエネルギーは、燃料電池セルS1,S2自身が発生するエネルギーを利用することができる。   The opening / closing mechanisms 46 and 47 can be constituted by, for example, a shutter mechanism that goes in and out of an opening or a boundary position. An actuator such as a solenoid can be used to drive the shutter. When the temperature sensor 43 detects that the temperature has risen excessively, the opening / closing mechanisms 46 and 47 are driven to control the reaction. As energy for driving the temperature sensor 43 and the opening / closing mechanisms 46 and 47, energy generated by the fuel cells S1 and S2 itself can be used.

<燃料電池セルの構成>
次に、本発明に係る燃料電池モジュールに使用される燃料電池セル(単位セル)の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。図8は、本発明の燃料電池の単位セルの一例を示す組み立て斜視図であり、図9は、本発明の燃料電池の単位セルの一例を示す縦断面図である。
<Configuration of fuel cell>
Next, a preferred embodiment of a fuel cell (unit cell) used in the fuel cell module according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is an assembled perspective view showing an example of the unit cell of the fuel cell of the present invention, and FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing an example of the unit cell of the fuel cell of the present invention.

本発明の燃料電池は、図8〜図9に示すように、板状の固体高分子電解質1と、その固体高分子電解質1の一方側に配置されたカソード側電極2と、他方側に配置されたアノード側電極板3とを備えるものである。本実施形態では、アノード側金属板5に、エッチングにより燃料の流路溝9が形成され、アノード側金属板5とカソード側金属板4の周縁部がエッチングにより他の部分より厚みを薄くしてある例を示す。   As shown in FIGS. 8 to 9, the fuel cell of the present invention includes a plate-shaped solid polymer electrolyte 1, a cathode side electrode 2 disposed on one side of the solid polymer electrolyte 1, and a second side. The anode side electrode plate 3 is provided. In the present embodiment, a fuel flow channel 9 is formed in the anode side metal plate 5 by etching, and the peripheral portions of the anode side metal plate 5 and the cathode side metal plate 4 are made thinner than other portions by etching. Here is an example.

固体高分子電解質1としては、従来の固体高分子膜型電池に用いられるものであれば何れでもよいが、化学的安定性及び導電性の点から、超強酸であるスルホン酸基を有するパーフルオロカーボン重合体からなる陽イオン交換膜が好適に用いられる。このような陽イオン交換膜としては、ナフィオン(登録商標)が好適に用いられる。   The solid polymer electrolyte 1 may be any solid polymer membrane battery as long as it is used in conventional solid polymer membrane batteries. From the viewpoint of chemical stability and conductivity, a perfluorocarbon having a sulfonic acid group which is a super strong acid. A cation exchange membrane made of a polymer is preferably used. Nafion (registered trademark) is preferably used as such a cation exchange membrane.

その他、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂からなる多孔質膜に上記ナフィオンや他のイオン伝導性物質を含浸させたものや、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂からなる多孔質膜や不織布に上記ナフィオンや他のイオン伝導性物質を担持させたものでもよい。   In addition, for example, a porous film made of a fluororesin such as polytetrafluoroethylene impregnated with the above Nafion or other ion conductive material, a porous film made of a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, or a non-woven fabric. A material carrying Nafion or another ion conductive material may be used.

固体高分子電解質1の厚みは、薄くするほど全体の薄型化に有効であるが、イオン伝導機能、強度、ハンドリング性などを考慮すると、10〜300μmが使用可能であるが、25〜50μmが好ましい。   The thinner the solid polymer electrolyte 1 is, the more effective it is to make the whole thinner. However, in consideration of ion conduction function, strength, handling property, etc., 10 to 300 μm can be used, but 25 to 50 μm is preferable. .

電極板2,3は、ガス拡散層としての機能を発揮して、燃料ガスや、酸化ガス及び水蒸気の供給・排出を行なうと同時に、集電の機能を発揮するものが使用できる。電極板2,3としては、同一又は異なるものが使用でき、その基材には電極触媒作用を有する触媒を担持させることが好ましい。触媒は、固体高分子電解質1と接する内面2b,3bに少なくとも担持させるのが好ましい。   The electrode plates 2 and 3 can function as a gas diffusion layer, and can supply and discharge fuel gas, oxidizing gas, and water vapor, and at the same time can exhibit a current collecting function. As the electrode plates 2 and 3, the same or different ones can be used, and it is preferable to support a catalyst having an electrode catalytic action on the base material. The catalyst is preferably supported at least on the inner surfaces 2 b and 3 b in contact with the solid polymer electrolyte 1.

電極基材としては、例えば、カーボンペーパー、カーボン繊維不織布などの繊維質カーボン、導電性高分子繊維の集合体などの電導性多孔質材が使用できる。一般に、電極板2,3は、このような電導性多孔質材にフッ素樹脂等の撥水性物質を添加して作製されるものであって、触媒を担持させる場合、白金微粒子などの触媒とフッ素樹脂等の撥水性物質とを混合し、これに溶媒を混合して、ペースト状或いはインク状とした後、これを固体高分子電解質膜と対向すべき電極基材の片面に塗布して形成される。   As the electrode base material, for example, conductive carbon materials such as carbon paper, fibrous carbon such as carbon fiber nonwoven fabric, and aggregates of conductive polymer fibers can be used. In general, the electrode plates 2 and 3 are prepared by adding a water-repellent substance such as a fluororesin to such a conductive porous material. When the catalyst is supported, a catalyst such as platinum fine particles and fluorine It is formed by mixing a water-repellent substance such as a resin, mixing it with a solvent to form a paste or ink, and then applying this to one side of an electrode substrate that should face the solid polymer electrolyte membrane. The

一般に、電極板2,3や固体高分子電解質1は、燃料電池に供給される還元ガスと酸化ガスに応じた設計がなされる。本発明では、酸化ガスとして空気が用いられると共に、還元ガスとして水素ガスを用いるのが好ましい。また、還元ガスの代わりに、メタノールやジメチルエーテル等を用いることもできる。   In general, the electrode plates 2 and 3 and the solid polymer electrolyte 1 are designed according to the reducing gas and the oxidizing gas supplied to the fuel cell. In the present invention, it is preferable to use air as the oxidizing gas and hydrogen gas as the reducing gas. In addition, methanol, dimethyl ether, or the like can be used instead of the reducing gas.

例えば、水素ガスと空気を使用する場合、空気が自然供給される側のカソード側電極2では、酸素と水素イオンの反応が生じて水が生成するため、かかる電極反応に応じた設計をするのが好ましい。特に、低作動温度、高電流密度及び高ガス利用率の運転条件では、特に水が生成する空気極において水蒸気の凝縮による電極多孔体の閉塞(フラッディング)現象が起こりやすい。したがって、長期にわたって燃料電池の安定な特性を得るためには、フラッディング現象が起こらないように電極の撥水性を確保することが有効である。   For example, when hydrogen gas and air are used, the cathode side electrode 2 on the side where the air is naturally supplied causes a reaction between oxygen and hydrogen ions, so that water is generated. Is preferred. In particular, under the operating conditions of low operating temperature, high current density, and high gas utilization rate, the electrode porous body is likely to be clogged (flooded) due to the condensation of water vapor, particularly at the air electrode where water is generated. Therefore, in order to obtain stable characteristics of the fuel cell over a long period of time, it is effective to ensure the water repellency of the electrode so that the flooding phenomenon does not occur.

触媒としては、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、銀、ニッケル、鉄、銅、コバルト及びモリブデンから選ばれる少なくとも1種の金属か、又はその酸化物が使用でき、これらの触媒をカーボンブラック等に予め担持させたものも使用できる。   As the catalyst, at least one metal selected from platinum, palladium, ruthenium, rhodium, silver, nickel, iron, copper, cobalt and molybdenum, or an oxide thereof can be used. A supported one can also be used.

電極板2,3の厚みは、薄くするほど全体の薄型化に有効であるが、電極反応、強度、ハンドリング性などを考慮すると、50〜500μmが好ましい。   The thickness of the electrode plates 2 and 3 is more effective for reducing the overall thickness as the thickness is reduced, but is preferably 50 to 500 μm in view of electrode reaction, strength, handling properties, and the like.

電極板2,3と固体高分子電解質1とは、予め接着、融着等を行って積層一体化しておいてもよいが、単に積層配置されているだけでもよい。このような積層体は、薄膜電極組立体(Membrane Electrode Assembly:MEA)として入手することもでき、これを使用してもよい。   The electrode plates 2 and 3 and the solid polymer electrolyte 1 may be laminated and integrated in advance by adhesion, fusion, or the like, or may simply be arranged in a stacked manner. Such a laminated body can also be obtained as a thin film electrode assembly (MEA), and may be used.

カソード側電極板2の表面にはカソード側金属板4が配置され、アノード側電極板3の表面にはアノード側金属板5が配置される。アノード側金属板5には燃料の注入口5c及び排出口5dが設けられ、更に本実施形態では、アノード側金属板5に流路溝9が設けられている。   A cathode side metal plate 4 is disposed on the surface of the cathode side electrode plate 2, and an anode side metal plate 5 is disposed on the surface of the anode side electrode plate 3. The anode side metal plate 5 is provided with a fuel inlet 5c and a discharge port 5d, and further, in the present embodiment, a flow channel 9 is provided in the anode side metal plate 5.

カソード側金属板4には、空気中の酸素を供給するための多数の開口部4cが設けられている。開口部4cは、カソード側電極板2が露出可能であれば、その個数、形状、大きさ、形成位置などは何れでもよい。但し、空気中の酸素の供給効率と、カソード側電極板2からの集電効果などを考慮すると、開口部4cの面積はカソード側電極板2の面積の10〜50%であるのが好ましく、特に20〜40%であるのが好ましい。   The cathode-side metal plate 4 is provided with a number of openings 4c for supplying oxygen in the air. As long as the cathode side electrode plate 2 can be exposed, the number, shape, size, formation position, and the like of the opening 4c may be any. However, in consideration of the supply efficiency of oxygen in the air and the current collection effect from the cathode side electrode plate 2, the area of the opening 4c is preferably 10 to 50% of the area of the cathode side electrode plate 2, In particular, 20 to 40% is preferable.

カソード側金属板4の開口部4cは、例えば規則的又はランダムに複数の円孔やスリット等を設けたり、または金属メッシュによって開口部を設けてもよい。   The opening 4c of the cathode side metal plate 4 may be provided with a plurality of circular holes, slits, or the like regularly or randomly, or may be provided with a metal mesh.

金属板4,5としては、電極反応に悪影響がないものであれば何れの金属も使用でき、例えばステンレス板、ニッケル、銅、銅合金などが挙げられる。但し、伸び、重量、弾性率、強度、耐腐食性、プレス加工性、エッチング加工性などの観点から、ステンレス板、ニッケルなどが好ましい。   As the metal plates 4 and 5, any metal can be used as long as it does not adversely affect the electrode reaction, and examples thereof include stainless steel plates, nickel, copper, and copper alloys. However, from the viewpoint of elongation, weight, elastic modulus, strength, corrosion resistance, press workability, etching workability and the like, a stainless steel plate, nickel and the like are preferable.

アノード側金属板5に設けられる流路溝9は、電極板3との接触により水素ガス等の流路が形成できるものであれば何れの平面形状や断面形状でもよい。但し、流路密度、積層時の積層密度、屈曲性などを考慮すると、金属板5の一辺に平行な縦溝9aと垂直な横溝9bを主に形成するのが好ましい。本実施形態では、複数本(図示した例では3本)の縦溝9aが横溝9bに直列接続されるようにして、流路密度と流路長のバランスを取っている。   The channel groove 9 provided in the anode side metal plate 5 may have any planar shape or cross-sectional shape as long as a channel for hydrogen gas or the like can be formed by contact with the electrode plate 3. However, in consideration of the channel density, the lamination density at the time of lamination, the flexibility, etc., it is preferable to mainly form the vertical groove 9a parallel to one side of the metal plate 5 and the vertical groove 9b. In this embodiment, a plurality of (three in the illustrated example) vertical grooves 9a are connected in series to the horizontal grooves 9b to balance the flow path density and the flow path length.

なお、このような金属板5の流路溝9の一部(例えば横溝9b)を電極板3の外面に形成してもよい。電極板3の外面に流路溝を形成する方法としては、加熱プレスや切削などの機械的な方法でもよいが、微細加工を好適に行う上で、レーザ照射によって溝加工を行うことが好ましい。レーザ照射を行う観点からも、電極板2,3の基材としては、繊維質カーボンの集合体が好ましい。   A part of the channel groove 9 (for example, the lateral groove 9 b) of the metal plate 5 may be formed on the outer surface of the electrode plate 3. As a method of forming the flow channel groove on the outer surface of the electrode plate 3, a mechanical method such as a hot press or cutting may be used. However, it is preferable to perform groove processing by laser irradiation in order to suitably perform fine processing. From the viewpoint of performing laser irradiation, the base material for the electrode plates 2 and 3 is preferably an aggregate of fibrous carbon.

金属板5の流路溝9に連通する注入口5c及び排出口5dは、それぞれ1個又は複数を形成することができる。なお、金属板4,5の厚みは、薄くするほど全体の薄型化に有効であるが、強度、伸び、重量、弾性率、ハンドリング性などを考慮すると、0.1〜1mmが好ましい。   One or a plurality of inlets 5c and outlets 5d communicating with the channel groove 9 of the metal plate 5 can be formed. In addition, although the thickness of the metal plates 4 and 5 is more effective for reducing the overall thickness as the thickness is reduced, 0.1 to 1 mm is preferable in consideration of strength, elongation, weight, elastic modulus, handling property, and the like.

金属板5に流路溝9を形成する方法としては、加工の精度や容易性から、エッチングが好ましい。エッチングによる流路溝9では、幅0.1〜10mm、深さ0.05〜1mmが好ましい。また、流路溝9の断面形状は、略四角形、略台形、略半円形、V字形などが好ましい。   Etching is preferable as a method of forming the flow channel 9 in the metal plate 5 in view of processing accuracy and ease. In the channel groove 9 by etching, a width of 0.1 to 10 mm and a depth of 0.05 to 1 mm are preferable. The cross-sectional shape of the channel groove 9 is preferably substantially square, substantially trapezoidal, substantially semicircular, V-shaped or the like.

金属板4への開口部4cの形成、金属板4,5の周辺部の薄肉化、金属板5への注入口5c等の形成についても、エッチングを利用するのが好ましい。   Etching is also preferably used for forming the opening 4 c in the metal plate 4, thinning the peripheral portions of the metal plates 4, 5, and forming the inlet 5 c to the metal plate 5.

エッチングは、例えばドライフィルムレジストなどを用いて、金属表面に所定形状のエッチングレジストを形成した後、金属板4,5の種類に応じたエッチング液を用いて行うことが可能である。また、2種以上の金属の積層板を用いて、金属ごとに選択的にエッチングを行うことで、流路溝9の断面形状をより高精度に制御することができる。   Etching can be performed using, for example, a dry film resist or the like, after forming an etching resist having a predetermined shape on the metal surface, and then using an etching solution corresponding to the type of the metal plates 4 and 5. Moreover, the cross-sectional shape of the flow-path groove | channel 9 can be controlled more precisely by performing a selective etching for every metal using the laminated board of 2 or more types of metals.

図9に示す実施形態は、金属板4,5のカシメ部(周辺部)をエッチングにより厚みを薄くした例である。このように、カシメ部をエッチングして適切な厚さにすることで、カシメによる封止をより容易に行うことができる。この観点から、カシメ部の厚みとしては、0.05〜0.3mmが好ましい。   The embodiment shown in FIG. 9 is an example in which the caulking portions (peripheral portions) of the metal plates 4 and 5 are thinned by etching. In this way, the caulking portion is etched to have an appropriate thickness, whereby sealing by caulking can be performed more easily. From this viewpoint, the thickness of the crimped portion is preferably 0.05 to 0.3 mm.

本発明では、金属板4,5の周縁は、電気的に絶縁した状態でカシメにより封止されている。電気的な絶縁は、絶縁材料6や固体高分子電解質1の周縁部、又はその両者を介在させることで行うことができる。   In the present invention, the peripheral edges of the metal plates 4 and 5 are sealed by caulking in an electrically insulated state. Electrical insulation can be performed by interposing the insulating material 6, the peripheral edge of the solid polymer electrolyte 1, or both.

本発明では、カシメを行う際、図9に示すように、金属板4,5の周縁によって固体高分子電解質1を挟持する構造が好ましく、絶縁材料6を介在させつつ固体高分子電解質1を挟持する構造がより好ましい。このような構造によると、電極板2,3の一方から他方へのガス等の流入を効果的に防止することができる。絶縁材料6の厚みとしては、薄型化の観点から、0.1mm以下が好ましい。なお、絶縁材料をコーティングすることにより、更なる薄型化が可能である(例えば絶縁材料6の厚み1μmも可能)。   In the present invention, when caulking is performed, as shown in FIG. 9, a structure in which the solid polymer electrolyte 1 is sandwiched between the peripheral edges of the metal plates 4 and 5 is preferable, and the solid polymer electrolyte 1 is sandwiched with the insulating material 6 interposed. More preferable is the structure. According to such a structure, inflow of gas or the like from one of the electrode plates 2 and 3 to the other can be effectively prevented. The thickness of the insulating material 6 is preferably 0.1 mm or less from the viewpoint of thinning. In addition, it is possible to further reduce the thickness by coating the insulating material (for example, the insulating material 6 can have a thickness of 1 μm).

絶縁材料6としては、シート状の樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマー、セラミックスなどが使用できるが、シール性を高める上で、樹脂、ゴム、熱可塑性エラストマーなどが好ましく、特にポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、フッ素樹脂、ポリイミドが好ましい。絶縁材料6は、金属板4,5の周縁に直接あるいは粘着剤を介して貼着したり、塗布したりして、予め金属板4,5に一体化しておくことも可能である。   As the insulating material 6, a sheet-like resin, rubber, thermoplastic elastomer, ceramics, and the like can be used. However, in order to improve the sealing performance, resin, rubber, thermoplastic elastomer, and the like are preferable, and in particular, polypropylene, polyethylene, polyester, fluorine Resin and polyimide are preferable. The insulating material 6 can be integrated with the metal plates 4 and 5 in advance by sticking or coating the peripheral edges of the metal plates 4 and 5 directly or via an adhesive.

カシメ構造としては、シール性や製造の容易性、厚み等の観点から図9に示すものが好ましい。つまり、一方の金属板5の外縁部5aを他方の外縁部4aより大きくしておき、絶縁材料6を介在させつつ、一方の金属板5の外縁部5を他方の金属板4の外縁部4aを挟圧するように折り返したカシメ構造が好ましい。このカシメ構造では、プレス加工等によって、金属板4の外縁部4aに段差を設けておくのが好ましい。このようなカシメ構造自体は金属加工として公知であり、公知のカシメ装置によって、それを形成することができる。   As the caulking structure, the structure shown in FIG. 9 is preferable from the viewpoint of sealing performance, ease of manufacture, thickness, and the like. That is, the outer edge portion 5a of one metal plate 5 is made larger than the other outer edge portion 4a, and the insulating material 6 is interposed, while the outer edge portion 5 of one metal plate 5 is changed to the outer edge portion 4a of the other metal plate 4. A caulking structure that is folded back so as to sandwich pressure is preferable. In this caulking structure, it is preferable to provide a step in the outer edge portion 4a of the metal plate 4 by pressing or the like. Such a caulking structure itself is known as metal processing, and can be formed by a known caulking device.

本発明では、図9に示すような単位セルを1個又は複数個使用することができるが、固体高分子電解質1、一対の電極板2,3、及び一対の金属板4,5で単位セルを構成し、この単位セルを複数積層したり、同一面に配列して使用することも可能である。(図1〜3に示したように同一面に配列することがモジュールをコンパクトにすることができ好ましい。)このようにすると、ボルト及びナットの締結部品で相互結合して、セル部品に一定の圧力を加えなくても、高出力の燃料電池を提供することができる。   In the present invention, one or a plurality of unit cells as shown in FIG. 9 can be used, but the unit cell is composed of the solid polymer electrolyte 1, the pair of electrode plates 2, 3, and the pair of metal plates 4, 5. It is also possible to stack a plurality of unit cells or arrange them on the same surface. (It is preferable to arrange them on the same plane as shown in FIGS. 1 to 3 because the module can be made compact.) By doing so, the fastening parts of the bolts and nuts are mutually connected, and the cell parts are fixed. A high-power fuel cell can be provided without applying pressure.

使用の際、金属板5の燃料の注入口5c及び排出口5dには、直接、燃料供給用のパイプを接合することも可能であるが、燃料電池の薄型化を行う上で、厚みが小さく、金属板5の表面に平行なパイプを有するジョイント機構を設けるのが好ましい。図9には、注入口5cにジョイント用の金属製ピン5eが金属板5に対して取り付けられている。この取り付けは、カシメや圧入により行うことができる。このピン5eに対して、パイプ15を圧入して取り付けることができる。   In use, it is possible to directly connect a fuel supply pipe to the fuel inlet 5c and the outlet 5d of the metal plate 5, but the thickness of the fuel cell is reduced in order to reduce the thickness of the fuel cell. It is preferable to provide a joint mechanism having a pipe parallel to the surface of the metal plate 5. In FIG. 9, a metal pin 5 e for joint is attached to the metal plate 5 at the inlet 5 c. This attachment can be performed by caulking or press fitting. The pipe 15 can be press-fitted and attached to the pin 5e.

本発明の燃料電池は、薄型化が可能で小型軽量かつ自由な形状設計が可能なため、特に、PDA、携帯電話、ノートPC等のモバイル機器(携帯機器)に好適に使用することができる。   Since the fuel cell of the present invention can be thinned and can be designed in a small, lightweight and free shape, it can be suitably used particularly for mobile devices (portable devices) such as PDAs, mobile phones, and notebook PCs.

<別実施形態>
図1〜3に示す実施形態では、単位セル(燃料電池セル)を2つ設けているが、単位セルは1つでもよいし、3つ以上でもよい。携帯機器に設けられる収容部の大きさや必要とされる電池容量等を考慮して、適宜決めることができる。単位セルの大きさも適宜決めることができる。
<Another embodiment>
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, two unit cells (fuel battery cells) are provided, but the number of unit cells may be one, or three or more. It can be determined as appropriate in consideration of the size of the accommodating portion provided in the portable device, the required battery capacity, and the like. The size of the unit cell can also be determined as appropriate.

前述の実施形態では、図9に示すカシメ構造を採用する例を示したが、本発明では、図10(a)〜(b)に示すようなカシメ構造を採用してもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the caulking structure illustrated in FIG. 9 is employed has been described. However, in the present invention, a caulking structure as illustrated in FIGS. 10A to 10B may be employed.

図10(a)に示すカシメ構造は、両方の金属板4,5の外縁部4a,5aを折り返したカシメ構造である。なお、この単位セルでは、各々の電極板2,3から拡散したガスが混合しないように、金属板4,5の各々と固体高分子電解質1との間に、シール部材Sを介在させている。   The caulking structure shown in FIG. 10A is a caulking structure in which the outer edge portions 4a and 5a of both the metal plates 4 and 5 are folded back. In this unit cell, a sealing member S is interposed between each of the metal plates 4 and 5 and the solid polymer electrolyte 1 so that the gas diffused from each of the electrode plates 2 and 3 is not mixed. .

更に、図10(b)に示すカシメ構造は、両方の金属板4,5の外縁部4a,5aを折り返さずに、別の金属板7によって、各々の金属板4,5を絶縁する絶縁材料6a,6bを介して、挟圧したカシメ構造である。なお、カシメ構造では、両者の金属板4,5をプレス加工せずに平板のまま使用することも可能である。   Furthermore, the caulking structure shown in FIG. 10B is an insulating material that insulates each of the metal plates 4 and 5 by another metal plate 7 without folding the outer edge portions 4a and 5a of both the metal plates 4 and 5. It is the crimping structure clamped via 6a, 6b. In the caulking structure, both the metal plates 4 and 5 can be used as they are without being pressed.

図8〜10では、絶縁材料6(絶縁層に相当)を介してカシメを行っているが、固体高分子電解質1の周縁部を延ばし、これを介在させてカシメを行ってもよい。この場合、固体高分子電解質1が絶縁層として機能する。この場合は、絶縁材料を設ける必要がないので、構成を簡素化することができる。   8 to 10, the caulking is performed through the insulating material 6 (corresponding to the insulating layer). However, the caulking may be performed by extending the periphery of the solid polymer electrolyte 1 and interposing it. In this case, the solid polymer electrolyte 1 functions as an insulating layer. In this case, since it is not necessary to provide an insulating material, the configuration can be simplified.

前述の実施形態では、エッチングによりアノード側金属板に流路溝を形成する例を示したが、本発明では、プレス加工、切削などの機械的な方法により、アノード側金属板に流路溝を形成してもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the flow channel groove is formed in the anode side metal plate by etching has been shown. However, in the present invention, the flow channel groove is formed in the anode side metal plate by a mechanical method such as press working or cutting. It may be formed.

図11は、プレス加工による金属板5の変形により流路溝9を形成した例である。プレス加工により流路溝9を形成する場合、流路溝9としては幅0.1〜10mm、深さ0.1〜10mmが好ましい。また、流路溝9の断面形状は、略四角形、略台形、略半円形、V字形などが好ましい。   FIG. 11 shows an example in which the channel groove 9 is formed by deformation of the metal plate 5 by press working. When the flow channel 9 is formed by pressing, the flow channel 9 preferably has a width of 0.1 to 10 mm and a depth of 0.1 to 10 mm. The cross-sectional shape of the channel groove 9 is preferably substantially square, substantially trapezoidal, substantially semicircular, V-shaped or the like.

燃料電池セルS1,S2に形成する開口部の大きさや個数については、適宜設定することができる。本実施形態では、鉄を錠剤の形で収容しているが、これ以外の形態(例えば、粉末状)で収容してもよい。   The size and number of openings formed in the fuel cells S1, S2 can be set as appropriate. In this embodiment, iron is stored in the form of a tablet, but may be stored in a form other than this (for example, powder).

PDAに燃料電池モジュールを搭載した状態を示す図The figure which shows the state where the fuel cell module is installed in PDA 燃料電池モジュールの主要部を示す平面図Plan view showing the main part of the fuel cell module モジュールの構成を模式的に示す断面図Sectional view schematically showing the configuration of the module 水素発生セルの外観を示す図Diagram showing the appearance of a hydrogen generation cell 水素発生セルの構造を示す断面図Sectional view showing the structure of a hydrogen generation cell 水素発生セルの別実施形態を示す外観図External view showing another embodiment of the hydrogen generation cell モジュールの他の実施形態を示すブロック図Block diagram showing another embodiment of the module 本発明の燃料電池の単位セルの一例を示す組み立て斜視図Assembly perspective view showing an example of a unit cell of the fuel cell of the present invention 本発明の燃料電池の単位セルの一例を示す縦断面図The longitudinal cross-sectional view which shows an example of the unit cell of the fuel cell of this invention 本発明の燃料電池のカシメ構造の他の例を示す要部断面図Sectional drawing of the principal part which shows the other example of the crimping structure of the fuel cell of this invention 本発明の燃料電池の単位セルの他の例を示す縦断面図The longitudinal cross-sectional view which shows the other example of the unit cell of the fuel cell of this invention 従来の燃料電池の構成を示す斜視図A perspective view showing the configuration of a conventional fuel cell

符号の説明Explanation of symbols

1 固体高分子電解質
2 カソード側電極板
3 アノード側電極板
4 カソード側金属板
4c 開口部
5 アノード側金属板
5c 注入口
5d 排出口
6 絶縁材料
9 流路溝
11 PDA
12 収容部
13 燃料電池モジュール
14 回路基板
17 周縁部
18 押さえ部材
21 パイプ
22 モールド
S1,S2 燃料電池セル(単位セル)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid polymer electrolyte 2 Cathode side electrode plate 3 Anode side electrode plate 4 Cathode side metal plate 4c Opening part 5 Anode side metal plate 5c Inlet 5d Outlet 6 Insulation material 9 Channel groove 11 PDA
12 Housing part 13 Fuel cell module 14 Circuit board 17 Peripheral part 18 Holding member 21 Pipe 22 Mold S1, S2 Fuel cell (unit cell)

Claims (10)

携帯機器用の電源として、携帯機器に設けられた収容部に対して装着可能に構成された燃料電池モジュールであって、
少なくとも1つの燃料電池セルと、
この燃料電池セルを支持するための支持体と、
この支持体に支持され、燃料電池セルに対して燃料を供給する燃料供給装置とを備え、
この燃料供給装置は、
鉄が収容され、この鉄が空気と反応することで発熱を行うように構成された第1収容室と、
水が収容され、前記発熱により水蒸気を発生するように構成された第2収容室と、
鉄が収容されるとともに、前記第2収容室からの水蒸気が導入され、これが鉄と反応することで水素を発生するように構成された第3収容室とを備え、
この水素を前記燃料電池セルへ供給するための導入管を備えたことを特徴とする燃料電池モジュール。
As a power source for portable equipment, a fuel cell module configured to be attachable to a housing provided in the portable equipment,
At least one fuel cell;
A support for supporting the fuel cell,
A fuel supply device that is supported by the support and supplies fuel to the fuel cells,
This fuel supply device
A first storage chamber configured to generate iron by containing iron and reacting with the air;
A second storage chamber configured to store water and generate water vapor by the heat generation;
A third storage chamber configured to generate hydrogen when the iron is stored and water vapor from the second storage chamber is introduced and reacts with the iron;
A fuel cell module comprising an introduction pipe for supplying the hydrogen to the fuel cell.
前記第1収容室へ導入される空気の量を制限する第1制限機構を設けたことを特徴とする請求項1に記載の燃料電池モジュール。   2. The fuel cell module according to claim 1, further comprising a first restriction mechanism that restricts an amount of air introduced into the first storage chamber. 前記第3収容室へ導入される水蒸気の量を制限する第2制限機構を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池モジュール。   3. The fuel cell module according to claim 1, further comprising a second restriction mechanism that restricts an amount of water vapor introduced into the third storage chamber. 第2収容室は、水を水保持体に染み込ませた状態で収容し、かつ、第2収容室と第3収容室の境界位置に、水蒸気を通過させると共に鉄を通過させない仕切り手段を設けていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料電池モジュール。   The second storage chamber is provided with partition means for storing water soaked in the water holding body and allowing water vapor to pass therethrough and iron not to pass through at a boundary position between the second storage chamber and the third storage chamber. The fuel cell module according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel cell module is provided. 前記第1収容室,第2収容室,第3収容室は、それぞれ円柱状の部屋に形成されると共に、これらが直列配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の燃料電池モジュール。   The said 1st storage chamber, the 2nd storage chamber, and the 3rd storage chamber are formed in a column-shaped room, respectively, and these are arrange | positioned in series, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The fuel cell module described. 前記鉄は、錠剤の形で第1収容室及び第3収容室に収容されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燃料電池モジュール。   The fuel cell module according to any one of claims 1 to 5, wherein the iron is stored in the first storage chamber and the third storage chamber in the form of a tablet. 燃料電池セルは、板状の固体高分子電解質と、その固体高分子電解質の両側に配置された一対の電極板と、この電極板の更に外側に配置された一対の金属板とを備え、これら金属板の周縁が絶縁層を間に介在させた状態でカシメにより封止されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の燃料電池モジュール。   The fuel cell includes a plate-shaped solid polymer electrolyte, a pair of electrode plates disposed on both sides of the solid polymer electrolyte, and a pair of metal plates disposed further outside the electrode plate. The fuel cell module according to any one of claims 1 to 6, wherein the periphery of the metal plate is sealed by caulking with an insulating layer interposed therebetween. 一対の金属板のうち、カソード側金属板には、空気取り込み用の開口部が設けられていることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池モジュール。   8. The fuel cell module according to claim 7, wherein an air intake opening is provided in the cathode side metal plate of the pair of metal plates. 燃料電池セルを前記支持体に固定するための金属製の押さえ部材を備え、この押さえ部材が、燃料電池セルの電極を支持体に搭載された電子回路に接続させる機能も備えていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の燃料電池モジュール。   A metal pressing member for fixing the fuel cell to the support is provided, and the pressing member also has a function of connecting the electrode of the fuel cell to an electronic circuit mounted on the support. The fuel cell module according to any one of claims 1 to 8. 前記電子回路は、燃料電池セルによる出力電圧を携帯機器に適した電圧に昇圧させるための昇圧回路を含むことを特徴とする請求項9に記載の燃料電池モジュール。   10. The fuel cell module according to claim 9, wherein the electronic circuit includes a booster circuit for boosting an output voltage of the fuel battery cell to a voltage suitable for a portable device.
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