JP2008198374A - 燃料電池ユニット及びその発電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な機構で、起動時に燃料電池に掛かるダメージを抑止すると共に、短時間で出力を上げることができる燃料電池ユニット及びその発電方法を提供すること。
【解決手段】燃料電池ユニット１は、燃料電池パック２と、燃料電池パック２を収容するケース３とを備える。ケース３は、その内面３ｃに、燃料電池パック２のカソード５ａに空気を強制的に流通供給するための回転翼７と、回転翼７を回転させる歯車８とを有する。燃料電池パック２は、歯車８と係合する歯付部材６を有する。燃料電池パック２をケース３から取り出すとき、歯付部材６を歯車８に係合させて回転翼７を回転させることにより、クロスオーバした液体燃料を有するカソード５ａに空気を供給する。これにより、液体燃料の酸化反応を促進することができ、起動時にカソードに掛かるダメージを軽減すると共に、出力を短時間で上げることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料電池ユニット及びその発電方法に関し、特に液体燃料を直接使用する燃料電池ユニット及びその発電方法に関する。

近年、地球資源の保護及び地球環境の保護のため、化石燃料を使用せず、かつ温暖化ガスや大気汚染ガスの排出が少ない燃料電池が注目されている。その中で、液体燃料をアノード（燃料極）に直接供給する燃料電池の開発が進められている。この液体燃料を直接使用する燃料電池は、水素ガスを取り出すための改質器などが不要となるので、小型化及び軽量化を図ることができるとして、モバイル機器用の燃料電池として期待されている。また、エネルギー密度が高いメタノール水溶液などの液体燃料を直接使用することができるという利点も有する。このような燃料電池には、例えば、メタノール水溶液を液体燃料として直接利用するダイレクトメタノール型燃料電池が知られている。メタノールを燃料に用いた時のアノードにおける反応を化１に、カソード（空気極）における反応を化２に示す。化１に示すように、ダイレクトメタノール型燃料電池においては、メタノール水溶液から水素イオンを直接得ることができる。

燃料電池は、燃料がアノードに残っており、カソードが酸化剤にさらされたままの状態で無負荷放置されると、開放電圧（ＯＣＶ；Open Circuit Voltage）が高いまま放置されることになる。燃料電池に使用している触媒や電解質膜は、ＯＣＶが高いまま放置されると、劣化が進行することが知られている。触媒や電解質膜の劣化は、燃料電池の性能低下を招く。そこで、燃料電池の性能低下を防止するための手段として、特許文献１には、燃料電池と脱酸素剤とを非通気性のカバーに収容して、該カバーを密封する燃料電池の保管方法が開示されている。また、特許文献２には、負荷運転停止時にカソード側に残留した酸素を除去するためにカソードに不活性ガスを供給する燃料電池の停止方法が開示されている。

特開２００６−７３２９７号公報 特開平９−４５３５１号公報

ダイレクトメタノール型燃料電池のように液体燃料を使用する燃料電池であって、ポンプなどの装置を使用せずに燃料及び空気を供給するパッシブ型燃料電池においては、保管中に液体燃料がクロスオーバーによりカソードに到達する。このため、カソードを密閉状態にするケースに燃料電池を収容すると、カソードに液体燃料が溜まることになる。

このような状況で、燃料電池をケースから取り出すと、カソードの液体燃料は空気中の酸素と反応することになる。この酸化反応が起きているときは、カソード触媒の一部では上記化２の反応を起こせない状態となっており、十分な出力を得ることができない。また、このように十分な出力が得られない状態で燃料電池を電気機器に接続して発電を開始すると、触媒などに負担が掛かり、燃料電池の性能低下につながる。一方で、十分な出力を得るまで、すなわちカソードでの液体燃料の酸化反応が終息するまで何もしないで待つことになると、燃料電池をケースから取り出してから所定時間待たなければ発電することができず、迅速性の観点で問題がある。

上記のような問題を解消するために、液体燃料のクロスオーバーを防止することも手段の一つとして考えられるが、現在のところ、どのような電解質膜を用いてＭＥＡを作製してもクロスオーバーをなくすことは実現できていない。別の手段として、燃料電池の液体燃料貯蔵部とアノードとの間にシャッターを設けることも考えられるが、これを簡易な機構で実施することは困難である。

また、クロスオーバーした液体燃料及びカソードでの酸化反応には、後述するように触媒性能の回復及び起動性の向上という利点も存在するため、液体燃料のクロスオーバーを防止することが、燃料電池の機能・性能にとって必ずしも望ましい手段ではない。

特許文献１及び２に記載の燃料電池の保管方法及び停止方法では、液体燃料を使用するパッシブ型燃料電池について、保管時におけるカソードの保護はできても、起動時におけるカソードの保護及び起動時間の短縮を図ることはできない。

本発明の目的は、簡易な機構で、起動時に燃料電池に掛かるダメージを抑止すると共に、短時間で出力を上げることができる燃料電池ユニット及びその発電方法を提供することである。

本発明の第１視点によれば、燃料電池パックと、燃料電池パックを収容するケースとを備え、燃料電池パックが、燃料として液体燃料を使用する少なくとも１つのセルと、液体燃料を貯蔵する燃料貯蔵部とを備え、少なくとも１つのセルが、アノードと、カソードと、電解質とを備え、カソードの少なくとも一部が燃料電池パックから露出している燃料電池ユニットであって、カソードの露出面に空気を強制的に流通供給する少なくとも１つの通風機構を備える燃料電池ユニットを提供する。

上記第１視点の好ましい形態によれば、通風機構は、送風機構と、送風機構を駆動させるための少なくとも１つの回転駆動機構とを有する。さらに好ましい形態によれば、通風機構は、ケースへ燃料電池パックを入れる際に作用する力及びケースから燃料電池パックを出す際に作用する力のうち少なくとも一方により回転駆動機構を回転して作動する。

上記第１視点の好ましい形態によれば、送風機構は回転翼を有し、回転駆動機構は、少なくとも１つの歯車と、少なくとも１つの歯車に作用する少なくとも１つの歯付部材とを有する。別の形態によれば、送風機構は回転翼を有し、回転駆動機構は、少なくとも１つの駆動輪と、少なくとも１つの駆動輪と摩擦係合する少なくとも１つの摩擦部材とを有する。さらに好ましい形態によれば、燃料電池パック及びケースのうち、一方が、回転翼と、少なくとも１つの歯車もしくは少なくとも１つの駆動輪とを有し、他方が、少なくとも１つの歯付部材もしくは少なくとも１つの摩擦部材を有する。さらに好ましい形態によれば、歯付部材又は摩擦部材は、燃料電池パックを出し入れする方向に沿って延在している。

上記第１視点の好ましい形態によれば、ケースが回転翼、及び少なくとも１つの歯車もしくは少なくとも１つの駆動輪を有する。さらに好ましい形態によれば、歯付部材と係合する歯車もしくは摩擦部材と係合する駆動輪は、中央よりケースの取り出し口側よりに形成されている。

上記第１視点の好ましい形態によれば、燃料電池パックが回転翼、及び少なくとも１つの歯車もしくは少なくとも１つの駆動輪を有する。さらに好ましい形態によれば、歯付部材と係合する歯車もしくは摩擦部材と係合する駆動輪は、燃料電池パックをケースに収容したときに中央よりケースの取り出し口とは反対の背面側よりにあるように形成されている。

上記第１視点の好ましい形態によれば、燃料電池パック及びケースのうち、少なくとも一方は、通風機構を作動させるための動力を蓄積保持する動力源をさらに有し、動力源は、燃料電池パックをケースに収容する際に動力を蓄積する。

上記第１視点の好ましい形態によれば、通風機構は、手動又は電動により作動する。

上記第１視点の好ましい形態によれば、ケースは、開閉自在の少なくとも１つの通気口をさらに備える。

上記第１視点の好ましい形態によれば、燃料電池パックがケースに収容されているとき、少なくともカソードはケースに密閉されている。

本発明の第２視点によれば、液体燃料を燃料とするセルを少なくとも１つ有する燃料電池パックと、燃料電池パックを使用していないときに燃料電池パックを収容するケースとを備える燃料電池ユニットの発電方法であって、燃料電池パックの起動前に又は起動時に、燃料電池パックから露出したカソードに空気を強制的に流通供給し、カソードにおける液体燃料の酸化を促進する燃料電池ユニットの発電方法を提供する。

上記第２視点の好ましい形態によれば、燃料電池パックをケースに入れる際の力及び燃料電池パックをケースから出す際の力のうち少なくとも一方を動力としてカソードに空気を供給する。さらに好ましい形態によれば、燃料電池パック又はケースによる並進運動を回転運動に変換することによりカソードに空気を供給する。

上記第２視点の好ましい形態によれば、燃料電池パックをケースから取り出す際にカソードに空気を供給する。

上記第２視点の好ましい形態によれば、燃料電池パックをケースに収容した状態でカソードに空気を供給する。

上記第２視点の好ましい形態によれば、少なくともカソードを密閉するように燃料電池パックをケースに収容し、収容時にクロスオーバーした液体燃料をカソードで酸化させる。

本発明によれば、起動前ないし起動時に、カソードに空気を強制的に供給することによって、クロスオーバーした燃料のカソードにおける酸化反応の時間を短縮させることができる。これにより、起動時にＭＥＡに与えるダメージを軽減することができる。また、酸化反応の発熱により、使用環境の温度が低い場合であっても出力を起動から短時間で安定させることができると共に、カソードに溜まった余分な水分を蒸発させることもできる。

本発明においては、簡易な機構で空気を供給することができるので、燃料電池ユニットを小型かつ軽量にすることができる。また、ケースに収容することにより、携帯時の燃料電池パックを保護することができる共に、液体燃料の漏洩を防止することができる。したがって、本発明によれば、携帯性を有するモバイル機器に適した燃料電池ユニットを提供することができる。

本発明によれば、ケース収容時にカソードを密閉して、クロスオーバーした液体燃料をカソードに溜めることにより、アノードにおける燃料消費の防止及びＯＣＶの低下を図ることができる。これにより、燃料電池の性能低下を防止することができる。また、カソードに溜まった液体燃料（例えばメタノール）は、酸化劣化したカソード触媒に対して還元剤として作用するので、触媒性能を回復させることができる。

本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニットについて説明する。図１に、本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニットの概略斜視図を示す。燃料電池ユニット１は、燃料電池パック２及びケース３を備える。図１は、燃料電池パック２がケース３から取り出されている状態を示し、図１の白矢印は燃料電池パック２を収容する方向である。

燃料電池パック２は、電極と電解質膜とを一体的に接合した膜／電極接合体（ＭＥＡ;Membrane Electrode Assembly）５、少なくとも１つのＭＥＡを有するスタック４、発電用の液体燃料を貯蔵する発電用燃料貯蔵部（不図示）、及び外部負荷に電力を供給する電力供給部（例えば出入力端子）（不図示）を有する。ＭＥＡ５は、カソード５ａ面が燃料電池パック２から露出するように配置されている。これにより、カソード５ａは、燃料電池パック２をケースから取り出したときに空気（酸素）を得ることができる。

ここで、ＭＥＡ５に含まれる単セル構造の一例について説明する。図２は、単セル構造の一例を示す概略図である。単セル構造６１は、アノード（燃料極）６２、カソード（空気極）６４及び電解質膜６３（例えば固体高分子電解質膜）を有する。

電解質膜６３は、アノード６２とカソード６４（５ａ）を隔てるとともに、両者の間で水素イオンを移動させる役割を有する。このため、電解質膜６３は、水素イオンの伝導性が高い膜であることが好ましい。また、化学的に安定であって機械的強度が高いことが好ましい。電解質膜６３を構成する材料としては、スルフォン基、リン酸基等の強酸基や、カルボキシル基等の弱酸基等の極性基を有する有機高分子が好ましく用いられる。こうした有機高分子として、スルフォン化ポリ（４−フェノキシベンゾイル−１，４−フェニレン）、アルキルスルフォン化ポリベンゾイミダゾール等の芳香族縮合系高分子；スルフォン基含有パーフルオロカーボン（ナフィオン（デュポン社製）（登録商標）、アシプレックス（旭化成社製）（登録商標））；カルボキシル基含有パーフルオロカーボン（フレミオンＳ膜（旭硝子社製）（登録商標））；等が例示される。

アノード６２は、触媒を担持した炭素粒子と固体高分子電解質とを含むアノード触媒層６２ｂをアノード基体６２ａ上に形成した構成とすることができ、カソード６４（５ａ）は、触媒を担持した炭素粒子と固体高分子電解質とを含むカソード触媒層６４ｂをカソード基体６４ａ上に形成した構成とすることができる。アノード基体６２ａ及びカソード基体６４ａの表面は撥水処理してもよい。

アノード触媒層６２ｂの触媒としては、白金、金、銀、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、コバルト、ニッケル、レニウム、ランタン、ストロンチウム、イットリウム、またはこれらの合金等が例示される。カソード触媒層６４ｂの触媒としては、アノード触媒層６２ｂと同様のものを用いることができ、例えば上記例示物質を使用することができる。なお、アノード触媒層６２ｂおよびカソード触媒層６４ｂの触媒は同じものを用いてもよいし、異なるものを用いてもよい。

触媒を担持する炭素粒子としては、アセチレンブラック（デンカブラック（電気化学社製）（登録商標）、ＸＣ７２（Ｖｕｌｃａｎ社製）等）、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン等が例示される。

アノード触媒層６２ｂ及びカソード触媒層６４ｂにおける固体高分子電解質は、同一のものであっても異なるものであってもよい。ここで、固体高分子電解質は、電解質膜６３と同じ材料を用いることができるが、電解質膜６３とは異なる材料や、複数の材料を用いることもできる。

アノード６２、カソード６４（５ａ）ともに、アノード基体６２ａ及びカソード基体６４ａとしては、カーボンペーパー、カーボンの成形体、カーボンの焼結体、焼結金属、発泡金属等の多孔性基体を用いることができる。また、アノード基体６２ａ及びカソード基体６４ａの撥水処理にはポリテトラフルオロエチレン等の撥水剤を用いることができる。

次に、単セル構造６１の製造方法を説明する。例えば、電解質膜６３を有機高分子材料で構成する場合、電解質膜６３は、有機高分子材料を溶媒に溶解ないし分散させた液体を、ポリテトラフルオロエチレン等の剥離性シート等の上にキャストして乾燥させることにより得ることができる。

アノード６２およびカソード６４（５ａ）は、例えば以下の方法で得ることができる。まず、一般的に用いられている含浸法によって炭素粒子に触媒を担持させる。次に触媒を担持させた炭素粒子と固体高分子電解質の微粒子を溶媒に分散させ、ペースト状としたのち、撥水化処理を行ったアノード基体６２ａまたはカソード基体６４ａに塗布する。アノード基体６２ａまたはカソード基体６４ａへのペーストの塗布方法については特に制限がないが、例えば、刷毛塗り、スプレー塗布、およびスクリーン印刷法等の方法を用いることができる。ペーストを塗布した後、例えば、加熱温度１００℃〜２５０℃、加熱時間３０秒間〜３０分で乾燥させることによってアノード６２およびカソード６４（５ａ）が得られる。

次に、電解質膜６３を、アノード６２およびカソード６４（５ａ）で挟み、ホットプレスすることにより、単セル構造６１を得る。このとき、アノード触媒層６２ｂ及びカソード触媒層６４ｂが電解質膜６３と接するようにする。電解質膜６３やアノード触媒層６２ｂ及びカソード触媒層６４ｂ中の固体高分子電解質の微粒子を有機高分子で構成する場合、ホットプレスの条件は、これらの有機高分子の軟化温度やガラス転位温度を超える温度とすることができる。具体的には、例えば、温度１００〜２５０℃、圧力１〜１００ｋｇ／ｃｍ^２、時間１０秒〜３００秒とする。

次に、カソード５ａにおける液体燃料の酸化を促進するための構成について説明する。燃料電池ユニット１は、少なくとも１つの通風機構を有する。通風機構は、カソード５ａの露出面に空気を強制的に流通供給するものである。例えば、通風機構は、送風機構と、送風機構を駆動させるための少なくとも１つの回転駆動機構とを有することができる。図１及び図３〜図６に示す形態を例にして、送風機構及び回転駆動機構について説明する。

送風機構としては、例えば図４に示すような回転翼７を使用することができる。回転駆動機構としては、図４に示すような歯車８と図１及び図３に示すような歯付部材６とを使用することができる。第１実施形態においては、ケース３が、回転翼７及び回転翼７を回転させるための少なくとも１つの歯車８をその内面に有し、燃料電池パック２が、歯車８と係合する歯付部材６を有する。

歯付部材６は、カソード５ａの露出面と同一面に、スタック４と側面（縁）との間をケース３への収容方向に沿って直線的に一列に配置されている。歯付部材６は、燃料電池パック２内から出し入れ自在に構成してもよいし、外付け可能に構成してもよい。

図４に、ケース内面側からみた概略平面図を示す。内面３ｃは、燃料電池パック２を収容したときに、露出したカソード５ａ面が対向する面である。回転翼７及び歯車８は、内面３ｃに回転可能に取り付けられている。

歯車８は、図５に示すように、燃料電池パック２をケース３から取り出すときに歯付部材６と係合することにより回転される。また、歯車８は、その回転により、回転翼７の回転軸（不図示）と係合して回転翼７を回転させるように取り付けられている。

回転翼７は、回転したときにカソード５ａ面に対して（ケース３内方に向けて）送風するように取り付けてもよいし、内面３ｃ方向へ（ケース３外方に向けて）送風するように取り付けてもよい。いずれの場合であっても、ケース３内を流通させてカソード５ａに空気を強制的に供給することができる。前者であれば回転翼７からカソード５ａに直接的に送風することができ、後者であればカソード５ａから回転翼７方向へ吸引通風させることができる。

回転翼７、及び歯付部材６と直接係合する歯車８は、中央より取り出し口３ａ寄りに形成されていると好ましく、より好ましくは、可能な限り取り出し口３ａの近くに形成するようにする。歯車８を取り出し口３ａ側に形成すれば、燃料電池パック２をケース３から取り出し始めてから取り出し終わるまでより長い間歯車８と歯付部材６を係合させて、回転翼７をより長く回転させることができる。また、回転翼７を取り出し口３ａ側に形成すれば、取り出し口側端面２ａの最も近くにある、最も早くケース３から露出するカソード５ａに対しても空気を供給することができる。また、回転翼７は、１つのＭＥＡ５のカソード５ａ面全面に空気が供給されるように、図３に示すＭＥＡ５の長さ方向（図面上の上下方向）の中央に位置すると好ましい。

通風の風量は、回転翼７、歯車８及び歯付部材６によって適宜設定することができる。例えば、回転翼７のブレードの枚数、形状、角度及び大きさ、歯車８及び歯付部材６の大きさ及び歯数などによって、風量を設定することができる。

ケース３は、少なくとも１つの通気口を有すると好ましく、より好ましくは、回転翼７が回転したときに、吸気口又は排気口となる２以上の通気口を有する。図６に、通気口を有するケースの概略斜視図を示す。図６に示すケース３は、通気口として、内面３ｃに開口を形成する第１通気口９と第２通気口１０とを備えている（図６において回転翼７と歯車８は不図示）。第１通気口９と第２通気口１０は、図６に示すように開閉自在であると好ましい。第１通気口９と第２通気口１０は、燃料電池パック２をケース３に出し入れするための通気口として利用することもできる。

第１通気口９は、回転翼７に近接する位置に、すなわち取り出し口３ａ側に形成されている。図４及び図６に示す形態においては、内面３ｃの図６上手前側には回転翼７と歯車８が取り付けられているので、回転翼７と歯車８の取り付けに影響がない図面上奥側に第１通気口９は設けられている。好ましくは、第１通気口から回転翼７のブレードが露出するようにする。第２通気口１０は、回転翼７から離れるように、すなわち取り出し口３ａとは反対側（背面３ｂ側）に形成されている。したがって、図６に示すような形態では、回転翼７がケース３内方に向けて送風するように取り付けられていれば、回転翼７が回転したとき第１通気口９から吸気され、第２通気口１０から排気されることになる。一方、回転翼７がケース３外方に向けて送風するように取り付けられていれば、第２吸気口１０から吸気され、第１吸気口９から排気される。これにより、いずれの場合であっても、空気が流通して、カソード５ａに空気が供給されやすくなる。

ケース３は、燃料電池パック２を収容した時に、燃料電池パック２を、少なくともカソード５ａ面を、密閉可能であると好ましい。すなわち、ケース３は、燃料電池パック２とケース３との間、少なくともカソード５ａ面と燃料電池パック２との間、に外部から空気が流入しないような、あるいは液体燃料が漏出しないような密閉性の高い構造であると好ましい。ケース３に収容されている時、燃料電池パック２のカソード５ａには、クロスオーバーしてきた液体燃料が存在する。このとき、ケース３内に外部から空気が自由に流入可能であると、カソード５ａにおいて液体燃料と酸素とが保管収容時において常に反応することになる。液体燃料と酸素との反応により発生した水は、カソード５ａに溜まり、発電時のフラッディングの原因となる。また、液体燃料がカソード５ａで酸素と反応すると、新たに液体燃料がクロスオーバーしてさらに反応が継続することになる。これにより、さらに水が溜まることになると共に、保管時に液体燃料を消費してしまうことになる。また、ケース３が密閉性を有していないと、液体燃料は、ケース３から液漏れないし蒸発してしまうことになる。さらに、アノードに液体燃料が残存している状態で、カソード５ａに空気が供給されるとＯＣＶ（Open Circuit Voltage）が高くなり、ＭＥＡの劣化を早めることになる。一方、カソード５ａに液体燃料が接していれば、ＯＣＶを低くすることができ、ＭＥＡの劣化を防止することができる。したがって、以上の理由から、ケース３は、収容時に燃料電池パック２のカソード面を外気に触れさせないような、あるいは液体燃料を漏出させないような密閉性を有している（すなわち、燃料電池パック２がケース３に収容されているときに、ケース３外部からカソード５ａへの空気の流入が遮断されている）と好ましい。また、ケース３は、密閉性をさらに高めるために、燃料電池パック２自体を密閉するように２以上の部品からなり、例えば少なくとも燃料電池パック２のケース３からの露出部分ないし取り出し口３ａや通気口９，１０を覆うような要素（例えば図７に示すようなカバー３ｄないし蓋）をさらに有していてもよい。

ケース３は、ケース３の密閉性を高めるために通気口９，１０を閉止する開閉自在の閉止部（不図示）をさらに備えていてもよい。

また、ケース３は、燃料電池パック２を保護するための十分な強度を有していると好ましく、衝撃吸収材を備えていてもよい。

燃料電池パック２とケース３は、燃料電池パック２をケース３に収容したときにカソード５ａ面が送風機構（回転翼７）側を向くように、収容方向を間違えないようにする構成（不図示）を有していると好ましい。例えば、燃料電池パック２とケース３に、収容するときに向きが正しい場合には嵌合し、向きが正しくない場合には嵌合しない凸部と凹部を形成してもよい。

図４に示す態様においては、ケース３が、送風機構７を１つのみ有する態様について説明したが、図８に示すように複数の送風機構を有する態様であってもよい。図８に示す態様においては、複数の回転翼７を回転させるために、各回転翼７に対応する複数の歯車８がそれぞれ歯付部材６と直接係合するような構成となっているが、複数の回転翼７を回転させる場合であっても、複数の歯車を連結させることにより歯付部材６と直接係合する歯車８を１つにしてもよい。

また、図４に示す態様においては、送風機構（回転翼７）及び回転駆動機構の一部（歯車８）は、カソード５ａに対向する内面３ｃに形成されていたが、カソード５ａ面に対し垂直方向に面する内面に形成してもよい。図９に、本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニットの別態様を示す概略斜視図を示す。図９において、回転翼７及び歯車８は、燃料電池パック２の側面２ｃに面する内面３ｅの取り出し口３ａ側よりに形成されている。歯車８に係合する歯付部材６は、燃料電池パック２の側面２ｃに、燃料電池パック２の出し入れ方向に沿って直線的に配列されている。これにより、カソード５ａ面に沿って通風されることになる。図９に示すように通風機構が燃料電池パック２の側面に対向して形成されている場合、ケース３の通気口も通風機構に対応する位置に形成すると好ましい。また、通風機構は、ケース３の背面３ｂの内面に形成することもできる。

図４、図８及び図９に示す形態においては、回転翼７と、燃料電池パック２の歯付部材６と直接係合する歯車８をケース３の同一面に形成したが、複数の歯車を連結することにより、回転翼７と歯車８を別々の面に形成することもできる。例えば、回転翼７をカソード５ａ面と対向する内面３ｃに形成し、歯車８を燃料電池パック２の側面と対向する内面に形成し、歯車８から複数の歯車を連結させ、歯車８の回転によって回転翼７を回転させてもよい。この場合、燃料電池パック２の歯付部材６は、歯車８が形成された内面に対応する側面に形成する。

上記説明においては、回転駆動機構について歯車８と歯付部材６を例にして説明したが、回転駆動機構は、燃料電池パック２ないしケース３の並進運動（直線運動）を回転運動に変換する機構であればいずれの態様であってもよい。図１０及び図１１に、本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニットの別の態様を示す概略部分断面図を示す。

例えば、図１０に示すように、歯付部材６と歯車８の代わりに摩擦部材１２及び摩擦部材１２と摩擦係合する駆動輪１３を使用してもよい。摩擦部材１２は、燃料電池パック２のカソード５ａと同一面に形成され、燃料電池パック２の出し入れ方向に沿って延在している。摩擦部材１２は、帯状の部材であってもよいし、ロッド状の部材であってもよい。駆動輪１３は、ケース３の内面３ｃ側に形成され、回転することにより回転翼７を回転させるように取り付けられている。駆動輪１３は、ホイール状の部材であってもよいし、断面が円形のロッド状の部材であってもよい。摩擦部材１２と駆動輪１３は、燃料電池パック２をケース３から取り出すときに当接し、両者間の摩擦力（粘着力含む）により駆動輪１３が回転するように構成されている。したがって、摩擦部材１２及び駆動輪１３の当接面は、摩擦力や粘着力が大きくなるような物質や形状を用いると好ましい。

図１１に示す態様においては、図１０に示す摩擦部材１２及び駆動輪１３の他に、ベルト１４を用いている。ベルト１４は無限軌道になっており、内面では駆動輪１３と摩擦係合し、外面では摩擦部材１２と摩擦係合する。燃料電池パック２をケース３から取り出すとき、摩擦部材１２とベルト１４が当接し、両者間の摩擦力（粘着力含む）によりベルト１４が移動（周回運動）する。ベルト１４の運動により、駆動輪１３とベルト１４間の摩擦力（粘着力含む）により駆動輪１３が回転される。そして、駆動輪１３の回転によって、回転翼７を回転させることができる。

次に、本発明の燃料電池ユニット１の発電方法について、図１及び図３〜図６に示す態様を用いて説明する。まず、燃料電池パック２は、ケース３に収容された状態で、好ましくは少なくともカソードを密閉した状態で、保管されていることとする。このとき、アノード側の液体燃料が、電解質膜を通ってカソード側にクロスオーバーする。これにより、カソード５ａには液体燃料が溜まることとなる。次に、第１通気口９と第２通気口１０を開けてから燃料電池パック２からケース３を取り出す。このとき、燃料電池パック２の歯付部材６が、ケース３の歯車８の歯と係合し、燃料電池パック２を取り出す際の力によって、歯車８が回転される。すなわち、燃料電池パック２ないしケース３の並進運動（直線運動）を歯車８の回転運動に変換している。これに伴い、歯車８の歯と係合する回転翼７の回転軸が回転される、すなわち回転翼７が回転されることになる。これにより、カソード５ａに空気が強制的に流通供給される。回転翼７をカソード５ａ方向に送風するように取り付けている場合、ケース３内部では、空気は、第１通気口９から吸気され、第２通気口１０から排気される。

このようにして、液体燃料を有するカソード５ａに空気を供給すると、カソード５ａにおける液体燃料の酸化反応を促進させることができる。これにより、液体燃料の酸化反応の時間を短縮することができると共に、酸化反応熱により起動時の出力が不十分な時間を短縮することができる。すなわち、ＭＥＡ５の劣化を抑制することができる。また、短時間の酸化反応による急激な発熱によって、保管時にカソードに溜まった水分を蒸発させることもできると共に、出力を安定化させることもできる。

燃料電池パック２で使用する液体燃料、すなわちクロスオーバーする液体燃料、は、発電のためにアノードで酸化される物質であり、例えば、メタノールなどのアルコール類、又はジメチルエーテルなどのエーテル類を使用することができ、あるいはこれらの水溶液を使用することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る燃料電池ユニットについて説明する。図１２に、燃料電池パックの概略斜視図を示し、図１３に、燃料電池パックの概略平面図を示す。また、図１４に、取り出し口側から見たケースの概略平面図を示し、図１５に、図１４のＡ−Ａ線概略断面図を示す。

第２実施形態に係る燃料電池ユニットも燃料電池パック２２及びケース２３を備える。第１実施形態においては、送風機構（回転翼）はケースに形成されていたが、第２実施形態においては、送風機構２７は燃料電池パック２２に形成されている。これに伴い、第１実施形態においてケースに形成されていた歯車２８ないし駆動輪（不図示）は、第２実施形態においては燃料電池パック２２に形成され、第１実施形態において燃料電池パックに形成されていた歯付部材２６ないし摩擦部材（不図示）は、第２実施形態においてはケース２３に形成される。以下、第２実施形態について歯車２８及び歯付部材２６を例に用いて説明する。

燃料電池パック２２は、ＭＥＡ２５上に、回転翼２７、歯車２８、及び回転翼２７及び歯車２８を取り付けるための台状の支持板３１を備える。図１２においては、支持板３１の一部を図示せずに回転翼２７及び歯車２８が見えるようにしてある。回転翼２７及び歯車２８は、それぞれ回転軸２７ａ，２８ａを介して支持板３１に回転可能に取り付けられている。支持板３１は、図１３に示すように、平面投影において、歯車２８の歯を支持板３１から露出させ、ケース２３に設けられた歯付部材２６が直接歯車２８に係合するように、歯付部材２６の通り道を形成している。

ケース２３は、ＭＥＡ２５のカソード２５ａ面と対向する内面２３ｃに、歯車２８と係合する複数の歯付部材２６を備える。歯付部材２６は、取り出し口２３ａから背面２３ｂに向かって直線的に延在している。

回転翼２７は、燃料電池パック２２をケース２３から取り出し終わるまで回転翼２７が回転するように構成すると好ましい。例えば、取り出し終わりまでケース２３の歯付部材２６が歯車２８と係合するように、歯付部材２６と直接係合する歯車２８は、可能な限り背面側端面２２ｂ近くに形成すると好ましい。また、複数の歯車を連結させれば、回転翼２７が取り出し口側端面２２ａよりにある場合に、回転翼２７がケース２３外部に出た後であっても歯付部材２６と歯車２８が係合している限り回転翼２７を回転させることができる。

ケース２３は、第１実施形態と同様にして、空気流通のために及び燃料電池パック２２の出し入れのために、少なくとも１つの通気口をさらに有すると好ましい。図１６に、通気口を有するケースの概略斜視図を示す。図１６に示すケース２３は、通気口として、背面２３ｂに開口を形成する開閉自在の第１通気口２９を備えている。回転翼２７及び歯車２８が背面２３ｂよりに形成されているので、背面２３ｂを開口するように通気口が形成されている。これにより、第１通気口２９と取り出し口２３ａとの間を、カソード２５ａ面と支持板３１との間隙を通って空気が流れることになる。ケース２３は、図６に示すように、吸気口及び排気口となる２以上の通気口を有していてもよい。

図１２に示す態様においては、燃料電池パック２２が、送風機構（回転翼２７）を１つのみ有する態様について説明したが、図１７に示すように複数の送風機構を有する態様であってもよい。図１７に示す態様においては、カソード２５ａ面毎に回転翼２７を形成している（歯車２８及び支持板３１は不図示）。複数の回転翼２７を回転させるために、各回転翼毎にケースの歯付部材と直接係合する歯車をそれぞれ設けてもよいが、複数の歯車を連結させることにより歯付部材と直接係合する歯車を１つのみにしてもよい。このようにすれば、ケースの歯付部材と直接係合する歯車を可能な限り背面側端面２２ｂよりに形成することにより、燃料電池パック２２をケース２３から出し終えるまで、複数の回転翼２７をすべて回転させることができる。

図１２及び図１７いずれの態様であっても、回転翼２７の送風方向は、カソード２５ａ方向であってもよいし、支持板３１方向であってもよい。いずれの方向であっても空気を強制的に流通させて、カソード２５ａに空気を供給することができる。

また、図１２に示す態様においては、送風機構（回転翼２７）は、カソード２５ａ面上に形成されていたが、カソード２５ａ面に対し垂直な側面に形成してもよい。図１８に、本発明の第２実施形態に係る燃料電池パックの別態様を示す側面の概略平面図を示す。図１８において、回転翼２７及び歯車２８は、燃料電池パック２２の側面２２ｃに複数形成されている。歯車２８に係合する歯付部材（不図示）は、ケース２３の内面に、燃料電池パック２２の出し入れ方向に沿って直線的に配列されている。これにより、カソード２５ａ面に沿って空気が流通されることになる。図１８に示すように送風機構が燃料電池パック２２の側面２２ｃに形成されている場合、ケース２３の通気口も送風機構に対応する位置に形成すると好ましい。また、この場合であっても、回転翼２７の送風方向は、カソード２５ａ方向であってもよいし、その反対方向であってもよい。

第２実施形態に係る燃料電池ユニットの発電方法も上記説明と同様である。燃料電池パック２２をケース２３から取り出す際に、ケース２３の歯付部材２６を燃料電池パック２２の歯車２８と係合させ、取り出す際の力によって歯車２８を回転させる。歯車２８の回転により回転翼２７を回転させて、カソード２５ａに空気を供給する。

第１実施形態において説明したように、歯車２８及び歯付部材２６の代わりに、駆動輪及び摩擦部材を使用することもできる。

第２実施形態に係るその他の説明は、第１実施形態の該当部分の説明を援用する。

次に、本発明の第３実施形態に係る燃料電池ユニットについて説明する。図１９に、第３実施形態に係る燃料電池ユニットの概略斜視図を示し、図２０に、ケース内面の概略平面図を示す。第１実施形態及び第２実施形態においては、燃料電池パックをケースから取り出す際の力を利用して空気を供給したが、第３実施形態においては燃料電池パックをケースに収容する際の力を利用して空気を供給する。

燃料電池ユニット４１は、燃料電池パック４２とケース４３とを備える。燃料電池ユニット４１の通風機構は、送風機構となる回転翼４７、弾性体４９と係合し回転翼４７を回転させる第１歯車４８、通風機構の動力源となるぜんまい等の弾性体４９、歯付部材４６と係合し、弾性体４９に力を蓄積する第２歯車５０、及び第２歯車５０と係合する歯付部材４６を備える。

回転翼４７、第１歯車４８、弾性体４９、第２歯車５０、及び回転翼４７などの回転を抑止するストッパ（不図示）は、ケース４３のカソード４５ａと対向する内面４３ｃに形成されている。歯付部材４６は、燃料電池パック４２のカソード４５ａと同一面に形成されている。

燃料電池パック４２をケース４３に収容する際に、歯付部材４６が第２歯車５０と係合し、回転される。第２歯車５０の回転により、弾性体４９が巻かれ、力が蓄積される。燃料電池パック４２がケース４３に保管されている時には、ストッパを作用させ、弾性体４９に力を保持させておく。そして、燃料電池パック４２を使用する際には、燃料電池パック４２をケース４３から取り出す（移動させる）とき、又は燃料電池パック４２をケース４３に収容した状態のままで、ストッパが外され、弾性体４９に蓄積させた力が解放される。すなわち、弾性体４９により第１歯車４８が回転され、これにより回転翼４７を駆動させて、カソード４５ａに空気を供給する。燃料電池パック４２をケース４３に収容した状態のまま空気を供給した場合には、空気供給後燃料電池パック４２をケース４３から取り出す。

弾性体４９としては、燃料電池パックを４２をケース４３に収容するときの力を蓄積かつ保持することができると共に、その力によって通風（例えば回転翼４７を回転させる）できるものであれば、いずれのものでもよい。例えば、弾性体４９としては、ぜんまいの他にゴムなどを使用することができる。

図２０に示す形態においては、回転翼４７、第１歯車４８、弾性体４９及び第２歯車５０を同一面に形成したが、同一面に形成せずに構成することもできる。また、回転翼４７、第１歯車４８、弾性体４９及び第２歯車５０を第２実施形態のように燃料電池パック４２に形成してもよい。この場合、歯付部材４６はケース４３に形成する。

第１実施形態において説明したように、第１歯車４８、第２歯車５０及び歯付部材４６の代わりに、駆動輪及び摩擦部材を使用して弾性体に力を蓄積し、回転翼を回転させることもできる。

第３実施形態に係るその他の説明は、第１実施形態及び第２実施形態の該当部分の説明を援用する。

次に、本発明の第４実施形態に係る燃料電池ユニットについて説明する。第１〜第３実施形態においては、燃料電池パックをケースに出し入れする時の力を利用してカソードに空気を供給しているが、第４実施形態においては、出し入れ操作に依存することなく手動ないし電動でカソードに空気を供給する。

図２１に、第４実施形態に係る燃料電池ユニットの概略斜視図を示す。図２１に示す燃料電池ユニット５１は、ケース５３に燃料電池パック５２を収容した状態である。ケース５３は、第１実施形態のように、内面に回転翼（不図示）を備え、外面にハンドル５４を備える。ハンドル５４は着脱可能であると好ましい。ハンドル５４は、ケース５３内面の回転翼又は回転翼を回転させるための歯車（不図示）と連結しており、ハンドル５４を手動で回すことによって、回転翼を回転させ、カソードに空気を供給することができる。

例えば、燃料電池パック５２をケース５３に収容したままの状態において、第１通気口５９及び第２通気口６０を開け、ハンドル５４を回転させる。これにより、ケース５３内面の回転翼が回転し、カソードに空気が強制的に流通供給される。所定時間供給後、ケース５３から燃料電池パック５２を取り出して発電を開始する。

ハンドル５４で通風させる代わりに第３実施形態で説明したようなぜんまいやゴムなどの弾性体を利用して、ケース５３外面に取り付けられたねじなどによって弾性体に手動で力を蓄積させて、弾性体の力によって空気を供給するようにしてもよい。

あるいは、太陽電池、乾電池、交流電源などを使用して電動で空気を供給させるようにしてもよい。

また、上記では第１実施形態のように通風機構をケースに形成する形態を説明したが、第２実施形態のように通風機構を燃料電池パックに形成して通風させることもできる。この場合、燃料電池パックをケースに収容したままケース外部からの操作により通風可能にしてもよいし、燃料電池パックをケースから取り出した後に通風させるようにしてもよい。

第４実施形態においては、第１〜第３実施形態のように燃料電池パックの出し入れによる力を利用して通風しない場合には、燃料電池パックの出し入れの際に歯車を回転させるための歯付部材ないし摩擦部材は不要である。

第４実施形態に係るその他の説明は、第１実施形態〜第３実施形態の該当部分の説明を援用する。

本発明の第１実施形態に係る、通風機構を有する燃料電池ユニット（実施例１）と、比較対照として、通風機構を有さない燃料電池ユニット（比較例１）について、ケースから燃料電池パックを取り出してからＯＣＶが最高値になるまでの時間及び取り出してから５秒後のカソード温度を測定した。実施例１に係る燃料電池ユニットにおいては、ケースが送風機構（回転翼）及び歯車を有し、燃料電池パックが歯付部材を有している。回転翼はケース最奥（背面側）に位置し、回転翼の大きさは直径４ｃｍであった。それ以外は、実施例１と比較例１の燃料電池ユニットは同一形態である。また、実施例１においては、回転翼の回転数は５０００ＲＰＭであり、カソードへの通風時間は２秒間であった。測定結果を表１に示す。

取り出し後ＯＣＶが最高値になるまでの時間は、実施例１が８秒、比較例１が１５秒であり、実施例１の時間は比較例１の時間の約半分であった。また、取り出してから５秒後のカソード温度は、実施例１の温度は比較例１の温度より８℃高かった。

取り出してから１分後においては、実施例１に係る燃料電池ユニットでは酸化反応が終了してカソード温度は徐々に低下し始めていたが、比較例１に係る燃料電池ユニットではカソード温度はまだ徐々に上昇していた。また、取り出してから１分後の出力を比較すると、実施例１に係る燃料電池ユニットの出力は、比較例１に係る燃料電池ユニットの出力より５０％程度高かった。

これより、本発明によれば、起動時のカソードにおける液体燃料の酸化反応の時間を短縮させることができると共に、起動時の出力を短時間で上昇させることができることが分かる。

本発明の燃料電池ユニットは、例えばダイレクトメタノール型燃料電池に適用することができる。

本発明の燃料電池ユニット及びその製造方法は、機器を限定することなく種々の機器に利用することができるが、特にモバイル機器に適している。本発明の燃料電池ユニット及びその製造方法の利用に適したモバイル機器としては、例えば、携帯電話機、ノートパソコン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、カメラ、ナビゲーションシステム、ポータブル音楽再生プレーヤなどが挙げられる。

本発明の燃料電池ユニット及びその製造方法について、上記実施形態を用いて説明したが、本発明の燃料電池ユニット及びその製造方法は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変更、変形ないし改良を含むことができることはいうまでもない。

本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニットの概略斜視図。 燃料電池パックの単セル構造の一例を示す概略図。 本発明の第１実施形態に係る燃料電池パックの概略平面図。 本発明の第１実施形態に係るケース内面の概略平面図。 本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニットの概略部分断面図。 本発明の第１実施形態に係るケースの概略斜視図。 本発明の第１実施形態に係るケースの一態様を示す概略斜視図。 本発明の第１実施形態に係るケース内面の別態様を示す概略平面図。 本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニットの別態様を示す概略斜視図。 本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニットの別の態様を示す概略部分断面図。 本発明の第１実施形態に係る燃料電池ユニットの別の態様を示す概略部分断面図。 本発明の第２実施形態に係る燃料電池パックの概略斜視図。 本発明の第２実施形態に係る燃料電池パックの概略平面図。 本発明の第２実施形態に係るケースの概略平面図。 図１４のＡ−Ａ線の概略断面図。 本発明の第２実施形態に係るケースの概略斜視図。 本発明の第２実施形態に係る燃料電池パックの別態様を示す概略平面図。 本発明の第２実施形態に係る燃料電池パックの別態様を示す概略平面図。 本発明の第３実施形態に係る燃料電池ユニットの概略斜視図。 本発明の第３実施形態に係るケース内面の概略平面図。 本発明の第４実施形態に係るケースの概略斜視図。

符号の説明

１ 燃料電池ユニット
２ 燃料電池パック
２ａ 取り出し口側端面
２ｂ 背面側端面
２ｃ 側面
３ ケース
３ａ 取り出し口
３ｂ 背面
３ｃ 内面
３ｄ カバー
３ｅ 内面
４ スタック
５ ＭＥＡ
５ａ カソード
６ 歯付部材
７ 回転翼
８ 歯車
９ 第１通気口
１０ 第２通気口
１２ 摩擦部材
１３ 駆動輪
１４ ベルト
２２ 燃料電池パック
２２ａ 取り出し口側端面
２２ｂ 背面側端面
２２ｃ 側面
２３ ケース
２３ａ 取り出し口
２３ｂ 背面
２３ｃ 内面
２４ スタック
２５ ＭＥＡ
２５ａ カソード
２６ 歯付部材
２７ 回転翼
２７ａ 回転軸
２８ 歯車
２８ａ 回転軸
２９ 第１通気口
３１ 支持板
４１ 燃料電池ユニット
４２ 燃料電池パック
４２ａ 取り出し口側端面
４２ｂ 背面側端面
４３ ケース
４３ａ 取り出し口
４３ｂ 背面
４３ｃ 内面
４４ スタック
４５ ＭＥＡ
４５ａ カソード
４６ 歯付部材
４７ 回転翼
４８ 第１歯車
４９ 弾性体（ぜんまい）
５０ 第２歯車
５１ 燃料電池ユニット
５２ 燃料電池パック
５３ ケース
５３ａ 取り出し口
５３ｂ 背面
５４ ハンドル
５９ 第１通気口
６０ 第２通気口
６１ 単セル構造
６２ アノード
６２ａ アノード基体
６２ｂ アノード触媒層
６３ 電解質膜
６４（５ａ） カソード
６４ａ カソード基体
６４ｂ カソード触媒層

Claims (21)

1. 燃料電池パックと、前記燃料電池パックを収容するケースとを備え、
   前記燃料電池パックが、燃料として液体燃料を使用する少なくとも１つのセルと、前記液体燃料を貯蔵する燃料貯蔵部とを備え、
   前記少なくとも１つのセルが、アノードと、カソードと、電解質とを備え、
   前記カソードの少なくとも一部が前記燃料電池パックから露出している燃料電池ユニットであって、
   前記カソードの露出面に空気を強制的に流通供給する少なくとも１つの通風機構を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。
2. 前記通風機構は、送風機構と、前記送風機構を駆動させるための少なくとも１つの回転駆動機構とを有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池ユニット。
3. 前記通風機構は、前記ケースへ前記燃料電池パックを入れる際に作用する力及び前記ケースから前記燃料電池パックを出す際に作用する力のうち少なくとも一方により前記回転駆動機構を回転して作動することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池ユニット。
4. 前記送風機構は回転翼を有し、
   前記回転駆動機構は、少なくとも１つの歯車と、前記少なくとも１つの歯車に作用する少なくとも１つの歯付部材とを有することを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料電池ユニット。
5. 前記送風機構は回転翼を有し、
   前記回転駆動機構は、少なくとも１つの駆動輪と、前記少なくとも１つの駆動輪と摩擦係合する少なくとも１つの摩擦部材とを有することを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料電池ユニット。
6. 前記燃料電池パック及び前記ケースのうち、
   一方が、前記回転翼と、前記少なくとも１つの歯車もしくは前記少なくとも１つの駆動輪とを有し、
   他方が、前記少なくとも１つの歯付部材もしくは前記少なくとも１つの摩擦部材を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の燃料電池ユニット。
7. 前記歯付部材又は前記摩擦部材は、前記燃料電池パックを出し入れする方向に沿って延在していることを特徴とする請求項６に記載の燃料電池ユニット。
8. 前記ケースが前記一方であることを特徴とする請求項６又は７に記載の燃料電池ユニット。
9. 前記歯付部材と係合する前記歯車もしくは前記摩擦部材と係合する前記駆動輪は、中央より前記ケースの取り出し口側よりに形成されていることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池ユニット。
10. 前記燃料電池パックが前記一方であることを特徴とする請求項６又は７に記載の燃料電池ユニット。
11. 前記歯付部材と係合する前記歯車もしくは前記摩擦部材と係合する前記駆動輪は、前記燃料電池パックを前記ケースに収容したときに中央より前記ケースの取り出し口とは反対の背面側よりにあるように形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の燃料電池ユニット。
12. 前記燃料電池パック及び前記ケースのうち、少なくとも一方は、前記通風機構を作動させるための動力を蓄積保持する動力源をさらに有し、
    前記動力源は、前記燃料電池パックを前記ケースに収容する際に前記動力を蓄積することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の燃料電池ユニット。
13. 前記通風機構は、手動又は電動により作動することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池ユニット。
14. 前記ケースは、開閉自在の少なくとも１つの通気口をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の燃料電池ユニット。
15. 前記燃料電池パックが前記ケースに収容されているとき、少なくとも前記カソードは前記ケースに密閉されていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の燃料電池ユニット。
16. 液体燃料を燃料とするセルを少なくとも１つ有する燃料電池パックと、前記燃料電池パックを使用していないときに前記燃料電池パックを収容するケースとを備える燃料電池ユニットの発電方法であって、
    前記燃料電池パックの起動前に又は起動時に、前記燃料電池パックから露出したカソードに空気を強制的に流通供給し、前記カソードにおける液体燃料の酸化を促進することを特徴とする燃料電池ユニットの発電方法。
17. 前記燃料電池パックを前記ケースに入れる際の力及び前記燃料電池パックを前記ケースから出す際の力のうち少なくとも一方を動力として前記カソードに空気を供給することを特徴とする請求項１６に記載の燃料電池ユニットの発電方法。
18. 前記燃料電池パック又は前記ケースによる並進運動を回転運動に変換することにより前記カソードに空気を供給することを特徴とする請求項１７に記載の燃料電池ユニットの発電方法。
19. 前記燃料電池パックを前記ケースから取り出す際に前記カソードに空気を供給することを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の燃料電池ユニットの発電方法。
20. 前記燃料電池パックを前記ケースに収容した状態で前記カソードに空気を供給することを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の燃料電池ユニットの発電方法。
21. 少なくとも前記カソードを密閉するように前記燃料電池パックを前記ケースに収容し、
    収容時にクロスオーバーした液体燃料を前記カソードで酸化させることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の燃料電池ユニットの発電方法。

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