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燃料 电池存储结构和 电子设备

阅读：269发布：2024-02-12

专利汇可以提供燃料电池存储结构和电子设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且从燃料电池产生的热被有效地释放。燃料电池单元(400)被存储在下壳(200)的内部上的燃料电池存储部(201)中。控制电路板(403)被安装在所述燃料电池单元(400)的上表面上，并且二次电池(404)被安装在所述板(403)上。传热片(411)被连接于所述燃料电池单元(400)的阳极板。传热片延长部(412)被连结于所述传热片(411)的端部。所述传热片延长部(412被提供以覆盖加强肋(207)并延伸到燃料盒存储部(202)的下壳(200)的内部。传热片延长部(412)被设置成与所述壳(200)的内部紧密接触。热可以从燃料电池单元(400)被有效地传导到下壳(200)。，下面是燃料电池存储结构和电子设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种燃料电池存储结构，包括：
燃料电池，所述燃料电池包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极与所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阳极电极上的阳极板状构件；
燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；
壳体，限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；以及
 传热片，所述传热片的一个端部被设定成与所述阳极板状构件的外表面接触，并且所述传热片的另一个端部被延伸至所述燃料电池存储空间的外部并被设定成与所述壳体的内表面接触。
2.一种燃料电池存储结构，包括：
燃料电池，所述燃料电池包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极与所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阴极电极上并设置有通气孔的阴极板状构件；
燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；
壳体，限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；以及
金属膜，形成在面向所述阴极板状构件的壳体部分的内表面上。
3.根据权利要求2所述的燃料电池存储结构，其中，被构造成将所述阴极板状构件压靠在所述金属膜上的爪被设置在所述燃料电池存储空间中。
4.根据权利要求3所述的燃料电池存储结构，其中，被构造成通过导热弹性构件将所述阴极板状构件压靠在所述金属膜上的爪被设置在所述燃料电池存储空间中。
5.一种燃料电池存储结构，包括：
燃料电池，所述燃料电池包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极与所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阳极电极上的阳极板状构件；
燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；
壳体，限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；
电路板，堆叠在所述阳极板状构件上；以及
 电能蓄积部，堆叠在所述电路板上。
6.根据权利要求5所述的燃料电池存储结构，其中，传热片的一个端部被容纳在所述阳极板状构件与所述电路板之间，并且所述传热片的另一个端部被延伸至所述燃料电池存储空间的外部并被设定成与所述壳体的内表面接触。
7.根据权利要求5所述的燃料电池存储结构，其中，导热凝胶被填充在位于所述电路板的一侧上的面与相对面之间。
8.一种电子设备，包括：
燃料电池，所述燃料电池包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极与所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阳极电极上的阳极板状构件；
燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；
壳体，限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；以及
配线板，被供应来自所述燃料电池的电源的电路安装在所述配线板上，所述燃料电池、所述燃料供给部和所述配线板被存储在所述壳体内；
其中，传热片的一个端部被设定成与所述阳极板状构件的外表面接触，并且所述传热片的另一个端部被延伸至所述燃料电池存储空间的外部并被设定成与所述壳体的内表面接触。
9.一种电子设备，包括：
燃料电池，所述燃料电池包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极与所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阳极电极上的阳极板状构件；
燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；
壳体，限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；以及
配线板，被供给来自所述燃料电池的电源的电路安装在所述配线板上，所述燃料电池、所述燃料供给部以及所述配线板被存储在所述壳体内；
其中，与所述阴极板状构件接触的金属膜形成在所述壳体的部分内表面上。
10.一种电子设备，包括：
燃料电池，所述燃料电池包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极与所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阳极电极上的阳极板状构件；
燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；
壳体，限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；
电路板，堆叠在所述阳极板状构件上；以及
电能蓄积部，堆叠在所述电路板上。
11.一种燃料电池存储结构，包括：
燃料电池，所述燃料电池包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极与所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阴极电极上并设置有通气孔的阴极板状构件；
燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；
壳体，限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；
进气孔，形成在面向所述阴极板状构件的壳体部分中；以及
突起部，形成在所述壳体部分的内表面处，以确保彼此面对的所述阴极板状构件与所述壳体部分之间的间隙。
12.根据权利要求11所述的燃料电池存储结构，
其中，所述燃料电池具有多个二维布置的矩形发电部，所述多个发电部串联连接；
所述多个发电部中的所述通气孔通过网格图案分开；并且
所述突起部是对应于所述网格图案而形成的网格图案肋。
13.根据权利要求12所述的燃料电池存储结构，其中，另一突起部进一步形成在其中形成有所述多个发电部的各自通气孔的每个区域中，所述另一突起部对应于其中未形成所述通气孔的位置而形成。
14.根据权利要求11所述的燃料电池存储结构，包括设置在彼此面对的所述阴极板状构件与所述壳体部分之间的多孔部。
15.一种电子设备，包括：
燃料电池，所述燃料电池包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极与所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阴极电极上并设置有通气孔的阴极板状构件；
燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；以及配线板，被供给来自所述燃料电池的电源的电路安装在所述配线板上，所述燃料电池、所述燃料供给部和所述配线板被存储在壳体内；
其中，进气孔被形成在面向所述阴极板状构件的壳体部分中；并且
突起部形成在所述壳体部分的内表面处，所述突起部被构造成确保彼此面对的所述阴极板状构件与所述壳体部分之间的间隙。
16.一种燃料电池存储结构，包括：
燃料电池，所述燃料电池包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极与所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阴极电极上并设置有通气孔的阴极板状构件；
燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；
壳体，限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；
进气孔，形成在面向所述阴极板状构件的壳体部分中；以及
多个凸起部，形成在所述壳体部分的外表面。
17.根据权利要求16所述的燃料电池存储结构，其中，所述多个凸起部被设置在所述壳体部分的外围中的未形成所述进气孔的区域中。
18.根据权利要求16所述的燃料电池存储结构，其中，所述凸起部被形成在操作开关的操作部的外围中以高于所述操作部。
19.根据权利要求16所述的燃料电池存储结构，其中，所述凸起部表示标记、字符、或记号。
20.一种电子设备，包括：
燃料电池，所述燃料电池包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极与所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阴极电极上并设置有通气孔的阴极板状构件；
燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；
配线板，被供给来自所述燃料电池的电源的电路安装在所述配线板上，所述燃料电池、所述燃料供给部和所述配线板被存储在壳体内；
其中，进气孔被形成在面向所述阴极板状构件的壳体部分中；并且
多个凸起部被形成在所述壳体部分的外表面。

说明书全文

燃料 电池存储结构和 电子设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种如直接甲醇燃料电池的通过被供应液体燃料而产生电力的用于燃料电池单元的存储结构，以及电子设备，尤其是移动设备，其中安装有燃料电池单元。

背景技术

[0002] 移动设备如便携式电话、笔记本尺寸的个人计算机、便携式视听设备、个人数字助理(PDA)等已经快速地普及。伴随这些移动设备的功能增强，对于能够使移动设备使用更长时间的小尺寸高容量的电源已存在增加的需求。目前，使用二次电池作为电源。关于二次电池，大小和重量的减小以及能量密度的增强被推进。然而，在移动设备中，由于其中新功能如数码照相功能、用于接收单波段广播的功能等的增加，电力消耗倾向于增加。因此，与二次电池相比，对于使用时间更长的电源存在需求。

[0003] 取决于电解质等的不同，燃料电池被分为多种类型。作为燃料电池的代表性类型，已知存在高分子电解质燃料电池(PEFC)，其中固体高分子电解质被用作电池电解质。高分子电解质燃料电池适于用作用于电子设备的驱动电源，这是因为它们可以以减少的成本被制造，可以容易地减小尺寸、厚度和重量，并且电池性能，尤其是输出密度高。高分子电解质燃料电池不仅包括其中氢被用作燃料的那些电池，而且还包括那些相对新开发的电池，其中甲醇或天然气被改质以产生用作燃料的氢。近年来，已经开发了直接甲醇燃料电池(DMFC)，其中甲醇作为用于发电的燃料被直接供给燃料电池。

[0004] 在直接甲醇燃料电池中，具有电解质膜和一对在基板(底板)上结合的电极的膜和电极组件(MEA)，以及在一侧表面具有燃料通道并且在另一侧表面具有氧化剂气体通道的平板状隔膜被交替地堆叠，并且甲醇水溶液被供应到燃料通道中，而空气被供应到氧化剂气体通道中，由此发电反应在电解质膜上实现。在直接甲醇燃料电池中，水和二氧化碳作为反应产物产生，并且它们被排出。

[0005] 已经提出了主动型(强制空气吸入型)燃料电池，其中燃料供应到燃料电池和发电反应产物(水、二氧化碳)的排出通过使用附件如泵来实现，以及被动型(开放型)燃料电池，其中利用了甲醇水溶液和空气等的自然扩散并且没有使用附件。过去，日本专利号4005608已经提出了使用燃料电池作为用于便携式电话的充电托架(装配台)。

[0006] 除了如在日本专利号4005608中描述的系统外，在该系统中，便携式电话内的二次电池通过使用便携式电话外部的燃料电池进行充电，这样的系统最近也已经被投入到实际使用，其中燃料电池，例如，上述直接甲醇燃料电池被并入到便携式电话中并被用作用于便携式电话的电源。

[0007] 在燃料电池的情况下，用作发电部的单位电池的输出电压较低，因此，采用其中膜电极组件和隔膜被交替地堆叠的堆叠结构。然而，该堆叠结构伴随燃料电池单元的厚度增加，因此作为用于移动设备的电源不是期望的。为了解决该问题，日本专利公开号2004-324012描述了这样的结构的薄型燃料电池单元，其中多个单位电池(单位燃料电池)二维地排列在热塑性树脂片，并且多个单位电池被串联地连接。

发明内容

[0008] 技术问题

[0009] 在薄型燃料电池如直接甲醇燃料电池的情况下，作为燃料的甲醇水溶液从燃料盒被供应到燃料电极(在下文中，称为阳极电极)。氧气(空气)通过外部壳体中的开口被供应到空气电极(在下文中，称为阴极电极)。必要的是，操作条件如供应的甲醇水溶液的量、供应的空气的量、以及发电温度被维持在设计的最佳状态中。

[0010] 然而，在作为便携式并且其中部件以高密度安装的移动设备的情况下，可能难以保持操作条件最佳。当空气进入时产生一个问题。具体地，在空气从外部通过壳体吸入时，如果用于空气进入的开口率不是适当的或者如果用于空气进入的开口被封闭，则空气进入量将变得不足，导致燃料电池的输出下降。

[0011] 另一问题是由于反应等在燃料电池中产生的热的问题。由燃料电池产生的热可能持续存在于壳体内，由此构件和电极组件的温度升高，并且燃料电池的输出通过干燥被降低。

[0012] 因此，本发明的目的是提供一种燃料电池存储结构以及电子设备，其中燃料电池的操作条件可以有利地作为初始设定被维持。

[0013] 技术方案

[0014] 为了解决上述问题，本发明提供了一种燃料电池存储结构，包括：

[0015] 燃料电池，其包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极与所述阴极电极之间的膜和电极组件、以及堆叠在所述阳极电极上的阳极板状构件；

[0016] 燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应燃料；

[0017] 壳体，其限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；以及[0018] 传热片，其一个端部被设定成与所述阳极板状构件的外表面接触，并且其另一个端部被延伸到所述燃料电池存储空间的外部并被设定成与所述壳体的内表面接触。

[0019] 本发明提供了一种燃料电池存储结构，包括：

[0020] 燃料电池，其包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极和所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阴极电极上并设置有通气孔的阴极板状构件；

[0021] 燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；

[0022] 壳体，其限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；以及[0023] 金属膜，形成在面向所述阴极板状构件的那个壳体部分的内表面上。

[0024] 优选地，被构造成将所述阴极板状构件压靠在所述金属膜上的爪被设置在所述燃料电池存储空间中。

[0025] 优选地，被构造成通过导热弹性构件将所述阴极板状构件压靠在所述金属膜上的爪被设置在所述燃料电池存储空间中。

[0026] 本发明提供了一种燃料电池存储结构，包括：

[0027] 燃料电池，其包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极和所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阳极电极上的阳极板状构件；

[0028] 燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；

[0029] 壳体，其限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；

[0030] 电路板，堆叠在所述阳极板状构件上，以及

[0031] 电能蓄积部，堆叠在所述电路板上。

[0032] 优选地，传热片的一个端部被容纳在所述阳极板状构件和所述电路板之间，并且所述传热片的另一个端部被延伸到所述燃料电池存储空间的外部并被设定成与所述壳体的内表面接触。

[0033] 优选地，导热凝胶被填充在所述电路板的一侧上的表面与相对表面之间。

[0034] 本发明提供了一种电子设备，包括：

[0035] 燃料电池，其包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极和所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阳极电极上的阳极板状构件；

[0036] 燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；

[0037] 壳体，其限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；以及[0038] 配线板(接线板)，被供应来自所述燃料电池的电源的电路安装在所述配线板上，[0039] 所述燃料电池、燃料供给部和所述配线板被存储在所述壳体内；

[0040] 其中传热片的一个端部被设定成与所述阳极板状构件的外表面接触，并且所述传热片的另一个端部被延伸到所述燃料电池存储空间的外部并被设定成与所述壳体的内表面接触。

[0041] 本发明提供了一种电子设备，包括：

[0042] 燃料电池，其包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极和所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阳极电极上的阳极板状构件；

[0043] 燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；

[0044] 壳体，其限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；以及[0045] 配线板，被供应来自所述燃料电池的电源的电路安装在所述配线板上，[0046] 所述燃料电池、燃料供给部和所述配线板被存储在所述壳体内；

[0047] 其中与所述阴极板状构件接触的金属膜形成在所述壳体的部分的内表面上。

[0048] 本发明提供了一种电子设备，包括：

[0049] 燃料电池，其包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极和所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阳极电极上的阳极板状构件；

[0050] 燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；

[0051] 壳体，其限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；

[0052] 电路板，堆叠在所述阳极板状构件上；以及

[0053] 电能蓄积部，堆叠在所述电路板上。

[0054] 本发明提供了一种燃料电池存储结构，包括：

[0055] 燃料电池，其包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极和所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阴极电极上并设置有通气孔的阴极板状构件；

[0056] 燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；

[0057] 壳体，其限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；

[0058] 进气孔，形成在面向所述阴极板状构件的壳体部分中；以及

[0059] 突起部，形成在所述壳体部分的内表面处，以便确保彼此面对的所述阴极板状构件与所述壳体部分之间的间隙。

[0060] 优选地，所述燃料电池具有多个二维布置的矩形发电部，所述多个发电部串联连接；

[0061] 所述多个发电部中的所述通气孔通过网格图案被分开；并且

[0062] 所述突起部是对应于所述网格图案而形成的网格图案肋(grid pattern rib)。

[0063] 优选地，另一突起部进一步形成在其中形成有所述多个发电部的各个通气孔的区的每一个中，所述另一突起部对应于其中没有形成所述通气孔的位置而形成。

[0064] 优选地，多孔部设置在彼此面对的所述阴极板状构件与所述壳体部分之间。

[0065] 本发明提供了一种电子设备，包括：

[0066] 燃料电池，其包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极和所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阴极电极上并设置有通气孔的阴极板状构件；

[0067] 燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；以及[0068] 配线板，被供应来自所述燃料电池的电源的电路安装在所述配线板上，[0069] 所述燃料电池、燃料供给部和所述配线板被存储在壳体内；

[0070] 其中进气孔被形成在面向所述阴极板状构件的壳体部分中；并且[0071] 突起部形成在所述壳体部分的内表面处，所述突起部被构造成确保彼此面对的所述阴极板状构件与所述壳体部分之间的间隙。

[0072] 本发明提供了一种燃料电池存储结构，包括：

[0073] 燃料电池，其包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极和所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阴极电极上并设置有通气孔的阴极板状构件；

[0074] 燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；

[0075] 壳体，其限定用于存储所述燃料电池的燃料电池存储空间；

[0076] 进气孔，形成在面向所述阴极板状构件的壳体部分中；以及

[0077] 多个凸起部，形成在所述壳体部分的外表面处。

[0078] 优选地，所述多个凸起部被设置在所述壳体部分的外围中的其中未形成所述进气孔的区域中。

[0079] 优选地，所述凸起部被形成在操作开关的操作部的外围中以便高于所述操作部。

[0080] 所述凸起部表示标记、字符、或记号。

[0081] 本发明提供了一种电子设备，包括：

[0082] 燃料电池，其包括被供给燃料的阳极电极、被供给空气的阴极电极、容纳在所述阳极电极和所述阴极电极之间的膜电极组件、以及堆叠在所述阴极电极上并设置有通气孔的阴极板状构件；

[0083] 燃料供给部，被构造成储备所述燃料并向所述阳极电极供应所述燃料；

[0084] 配线板，被供应来自所述燃料电池的电源的电路安装在所述配线板上，[0085] 所述燃料电池、燃料供给部和所述配线板被存储在壳体内；

[0086] 其中进气孔被形成在面向所述阴极板状构件的壳体部分中；以及[0087] 多个凸起部被形成在所述壳体部分的外表面处。

[0088] 有益效果

[0089] 根据本发明，燃料电池的操作条件可以被维持在最佳状态。本发明确保了空气的进入可以顺利地进行。本发明确保了来自燃料电池的热的释放可以被加速。此外，燃料盒可以被牢固地维持。燃料盒中的残留燃料量可以被容易地检查。附图说明

[0090] 图1是本发明应用于便携式电话的实施方式的分解透视图。

[0091] 图2是本发明应用于便携式电话的实施方式的更详细的分解透视图。

[0092] 图3是示出了混合电源的构造的接线图。

[0093] 图4示出了示意性地说明燃料盒安装机制的示意图。

[0094] 图5是示出了用于燃料电池控制的构造的框图。

[0095] 图6示出了用于更详细地说明燃料盒安装机制的平面图和透视图。

[0096] 图7示出了用于更详细地说明燃料盒安装机制的平面图和透视图。

[0097] 图8示出了用于更详细地说明燃料盒存储部的平面图和透视图。

[0098] 图9是示出了下壳的内表面的透视图。

[0099] 图10是燃料盒照明单元的分解透视图。

[0100] 图11示出了用于说明用于释放燃料电池单元中产生的热的构造的示意图。

[0101] 图12示出了用于说明用于释放燃料电池单元中产生的热的传热片的示意图。

[0102] 图13是示出了在其中设置有传热片的状态下的下壳的内表面的透视图。

[0103] 图14示出了用于说明其中燃料电池单元中产生的热通过金属膜被释放的构造的示意图。

[0104] 图15是用于说明其中燃料电池单元中产生的热在厚度方向上被释放的构造的示意图。

[0105] 图16是下壳的平面图。

[0106] 图17是下壳的沿线T4-T4截取的截面图。

[0107] 图18示出了用于示意性地说明用于燃料电池单元中的空气进入的构造的示意图。

[0108] 图19示出了用于更详细地说明用于燃料电池单元中的空气进入的构造的下壳的平面图和阴极板的平面图。

[0109] 图20是下壳的平面图。

[0110] 图21示出了下壳的沿线T0-T0截取的截面图、沿线T1-T1截取的截面图以及沿线T2-T2截取的截面图。

具体实施方式

[0111] 现在，将在下面参照附图来描述本发明的一个实施方式。附带地，虽然下面描述的实施方式是本发明的优选的具体实施例并且伴随技术上优选的多种限定，但本发明的范围并不限于所述实施方式或者并不受所述实施方式的限制，除非在下面的描述中特别描述所述限定是本发明的限制。

[0112] [便携式电话的一般结构]

[0113] 本发明的一个实施方式是这样的便携式电话，其中直接甲醇燃料电池作为燃料电池被并入。如图1所示，所述便携式电话具有通过组合作为成型品的上壳100和下壳200，并且通过螺丝钉(未示出)连接所述壳而构造的盒状外部壳体。顺便地，该实施方式是本发明应用于所谓的直板型便携式电话的实例，本发明也可以应用于双折叠型和滑动型便携式电话。

[0114] 键盘操作部101和液晶显示器102被安装于上壳100。实践中，键盘操作部101和液晶显示屏102作为各自的单元被预先装配，并且键盘操作部单元和液晶显示屏单元被安装于上壳100。

[0115] 作为用于在其中存储燃料电池单元的空间的燃料电池单元存储部201和作为用于在其中存储燃料盒的空间的燃料盒存储部202被设置在下壳200的主表面的背面上。燃料电池单元存储部201和燃料盒存储部202通过下壳加强肋207彼此隔开。限定燃料电池单元存储部201的下壳200被整体地设置有多个用于空气进入燃料电池的小孔、用于确保壳体的强度的肋等。燃料盒300通过设置在下壳200的侧面中的插入端口203被插入到燃料盒存储部202中。

[0116] 燃料盒300由透光合成树脂材料形成，并具有厚度较小的盒状形状。作为燃料的甲醇水溶液被封闭在燃料盒300的内部。燃料盒300中的燃料的残留量可以通过残留燃料量检查窗206外部地检查。在这种情况下，为了便于检查残留量，将照明单元301设置在燃料盒存储部202附近。

[0117] 燃料电池单元400包括两个板状燃料电池401a和401b。每个燃料电池具有这样的构造，其中，例如，六个发电部二维地布置并串联地相互连接。在发电部中，膜电极组件(其中每个具有这样的结构，其中电解质膜被保持在阳极电极和阴极电极之间)彼此连接同时利用绝缘片等，膜电极组件的每一个被进一步保持在由集电体和绝缘层构成的阴极板(阴极板状构件)与阳极板(阳极板状构件)之间，并且设置有用于向阳极电极供应燃料的燃料泵。作为集电体，使用了冲孔金属(冲压金属)或不锈钢的网、铝等。

[0118] 设置燃料供给管道402用于将燃料从燃料盒300供应到燃料电池单元400。燃料电池控制电路板403被堆叠在燃料电池单元400上，并且二次电池(如，利用高分子电解质的锂离子二次电池)404被堆叠在燃料电池控制电路板403上。该实施方式被构造成混合电源类型，其中燃料电池单元400和二次电池404均被用作电源。代替二次电池404，可以使用双电荷层电容器。二次电池404或双电荷层电容器起电能蓄积部的作用。

[0119] 主基板501通过框架500被安装于二次电池404。框架500是树脂成型品，并且被提供用于支持二次电池404，保护主基板501等目的。便携式电话所需的电路部件，如无线电电路、信号处理LSI、控制CPU(中央处理单元)、存储器、液晶显示驱动电路、单波段广播接收电路等，被安装在主基板501上。主天线单元502和副天线单元503被分别地设置在主基板501的两个端部上。例如，主天线单元502被用于便携式电话，并且副天线单元503被用于单波段广播接收。

[0120] 图2更详细地示出了本发明的该实施方式的一部分。燃料盒检测开关302被提供用于检测燃料盒300已经被安装在壳体中。当通过打开燃料盒检测开关302来检测燃料盒的安装时，燃料电池单元400中的泵开始运转，并且发电操作开始。

[0121] 提供用于将燃料从燃料盒300供应到燃料电池单元400的管道连接部402a，以及用于将燃料供应到两个燃料电池401a和401b的管道分支部402b。燃料供给管道402由管道连接部402a和管道分支部402b构成。作为一个实例，可以提及这样的构造，其中燃料的供应通过设置在每个燃料电池中的泵进行，而空气的进入通过自然扩散进行。

[0122] 传热片411被设置成与燃料电池单元400中的阳极板接触。传热片411被定尺寸成这样使得与燃料电池单元400中的阳极片的整个区域接触。传热片延长部412设置在传热片411的一端。此外，提供了连接至传热片411的传热片413。传热片411、412和413被提供用于释放在燃料电池单元400中产生的热。具体地，燃料电池单元400中产生的热通过传热片411和412被释放至下壳200的低温部分，并且，同时，所述热通过传热片411和413被释放至主基板501的低温部分。

[0123] 燃料电池控制电路板403和二次电池404通过夹在其间的传热片411而被顺序地堆叠在燃料电池单元400的表面上(其在阳极板侧面上)。顺便地，在图2中，框架500、主基板501、主天线单元502、副天线单元503、和上壳100从图中被省略。

[0124] 如图3所示，对应于燃料电池401a的电池V1和反向电流防止二极管D1相互串联地连接，而对应于燃料电池401b的电池V2和反向电流防止二极管D2相互串联地连接。电池V1和V2中的每一个的电压是例如约1.8至2.4V。这些串联连接相互并联地连接，而并联连接的一端连接至DC-DC转换器(IC)的输出端。负载W和二次电池，例如，利用高分子电解质的锂离子二次电池V3被并联地连接至DC-DC转换器(IC)的输出端。

[0125] DC-DC转换器(IC)将来自燃料电池V1和V2之一的输入电压增加至约4V的电压，其大约等于二次电池V3的电压。当负载电流较小时，电流从燃料电池V1或V2供应到负载W，并且，同时，充电电流被供应至二次电池V3。当负载电流较大时，燃料电池的输出电压被降低，并且效率被降低。因此，在这样的情况下，负载电流从二次电池V3被供应。以这种方式，通过利用燃料电池和二次电池的混合构造，可以解决负载电流的迅速增加并防止电源装置被增大。

[0126] [燃料盒的安装、保持、和照明]

[0127] 如图4A和图4B中示意性示出的，燃料盒300通过设置在下壳200的侧面中的插入端口203而被插入到燃料盒存储部202中。燃料盒300在，例如，相对于其插入方向的正面上的其端面处设置有燃料供应端口，并且下壳200在其面向刚提及的端面的内表面处设置有燃料电池接收端口。燃料通过燃料供应管道402从燃料电池接收端口供应到燃料电池单元400。

[0128] 如后面将描述的，燃料盒300在其一个面处设置有沿插入方向延伸的梯级(step)使得燃料盒300可以仅当其相对于插入端口203正确地定向时被插入。燃料盒检测开关302设置在燃料盒存储部202中。检测开关302的操作部被插入的燃料盒300的端面压下，由此燃料盒300的安装被检测。除了其中操作部被端面压下的构造，也可以采用这样的构造，其中检测开关的操作部通过燃料盒300的上表面被操作。

[0129] 如图5所示，表明检测开关302被变为接通(ON)状态的信号被供应至控制电路303。控制电路303被安装在燃料电池控制电路板403上。当检测信号从检测开关302被输入到控制电路303并且燃料盒300的安装由此被检测时，控制电路303开始泵304的运转。燃料盒300中的燃料通过泵304被供应到燃料电池401(燃料电池401a，401b)，并且开始发电。

[0130] 燃料电池401的输出被输入到控制电路303，并通过DC-DC转换器被增加到预定的输出电压，如上所述。来自控制电路303的输出电压和二次电池404的输出电压被并联地供应至主基板501上的负载。通过其中设置有燃料盒检测开关302并且检测信号被供应至控制电路303的结构，可以防止其中在缺乏安装在适当的位置中的燃料盒300的情况下泵304被运转，并且其导致燃料电池401中发电部的性能降低的情况发生。

[0131] 如图6和图7中详细地示出的，截面大致为L-形(或截面大致为有角U-形)的辅助构件305被固定到相对于燃料盒300的插入方向的后侧的端面。辅助构件305是，例如，塑料成型品，其在颜色和质地方面与下壳200相同或类似。辅助构件305在插入燃料盒300时具有作为制动器(挡块，stopper)的功能，由此防止在反向上的插入。下壳200设置有燃料盒插入端口203，其被延伸至上表面的一部分，以形成窗口部205。在其中燃料盒300被安装在便携式电话中的状态中，辅助构件305通过窗口部205被暴露于外部。由于辅助构件305在颜色和质地方面与下壳200相同或类似，因此不舒适的感觉可以被减弱，即使辅助构件305在外观上是可见的。

[0132] 此外，辅助构件305在其与燃料盒300的上表面接触的部分被设置有弹性且起锁定部作用的爪(claw)306。下壳200在接近窗口部205处设置有锁定接收部(如，凹形形状)204。在安装燃料盒300后，爪306进入爪接收部204，由此燃料盒300的安装状态被牢固地保持，并且可以防止燃料盒300振动或滑落。在从燃料盒300取出便携式电话的情况下，燃料盒300的辅助构件305通过窗口部205被推下，由此爪306与爪接收部204之间的锁定被释放。

[0133] 如图8和图9所示，下壳200被设置有残留燃料量检查窗口206，其形状为狭槽状，并且，如果有必要，透明塑料被连接至残留燃料量检查窗口206。燃料盒300由不会被燃料变性的合成树脂形成，并被制造成具有不小于50％(优选地，不小于80％)的透射比。燃料的残留量可以通过残留燃料量检查窗口206来检查。为了容易地检查残留量，照明单元301在邻近加强肋207的位置被安装至下壳200。

[0134] 顺便地，在下壳200的燃料电池存储部202中，如图9所示，设置燃料电池保持肋208以便将用于燃料电池401a和401b的空间彼此分开。肋208的面向上壳100的边缘在三个位置被设置有凹口(槽口)209。凹口209是用于排出二氧化碳CO2的孔，所述二氧化碳CO2在燃料电池401a和401b的阳极电极处产生并从侧面被排出。

[0135] 如图10所示，照明单元301具有支持在基板架307上的照明单元基板308。发光二极管、发光二极管驱动电路、照明开关等被安装在照明单位基板308上。照明开关被用于控制发光二极管的开/关状态，并且照明开关的操作按钮309从下壳200伸出到外部。来自发光二极管的照明光通过燃料盒300的侧面照亮燃料盒300的内部。发光二极管的布置位置被设定成在燃料盒300的侧面附近并在接近下壳200的底面的侧面上。残留燃料量检查窗口206的位置优选接近侧面上(其上设置有发光二极管)的侧表面。

[0136] 当操作按钮309在检查残留燃料量时被使用者压下时，照明开关转向开，并且照明单元301的发光二极管被转向开。采用了这样的结构，其中来自发光二极管的照明光从侧表面照亮燃料盒300并通过壳体的内表面被发射。来自发光二极管的光通过燃料盒300内的燃料被散射，使得燃料的部分变得明亮。因此，残留量可以通过残留燃料量检查窗口206被容易地检查。如果发光元件被设置在燃料盒300的底表面侧上，则厚度增加的问题将产生。在本实施方式中，采用了从侧面照明，使得厚度的增加可以被避免。此外，由于燃料的残留量可以在其中燃料盒300被安装在便携式电话中的状态下被检查，所以为了检查残留燃料量卸下燃料盒是不必要的。

[0137] [热从燃料电池的释放]

[0138] 燃料电池401a和401b在其中反应后生成热。如果热停留在便携式电话的壳体内，则会产生这样的问题，其中膜电极组件处于高于适当温度的温度，并且膜电极组件被干燥，导致输出电压降低。此外，其中壳体处于高温的情况是危险的。因此，必须释放(消散)在燃料电池单元400中产生的热。在一个实施方式中，采用了这样的构造，其中燃料电池单元400中产生的热被转移至壳体(上壳100和下壳200)，优选地，被转移至壳体的较低温度部分，并随后被从壳体辐射到外部。

[0139] 为了释放热，必须确保燃料电池单元400和壳体之间的良好的传热。为了加速热从燃料电池单元400的释放，存在其中使用了电绝缘的传热片的构造，以及其中下壳200的内表面被镀有具有良好导热性的金属，例如铜，并且热通过镀铜被释放的构造。

[0140] 图11A示意性地示出了便携式电话的截面。燃料电池单元400被存储在下壳200内的燃料电池存储部201中，并且燃料盒300被存储在燃料盒存储部202中。形状为板状的下壳加强肋207被设置在燃料电池存储部201和燃料盒存储部202之间。燃料电池控制电路板403被安装在燃料电池单元400的上表面上，并且二次电池404被安装在板403上。主基板501被设置在二次电池404和燃料盒卸下300的上部。此外，设置了装配有键盘操作部101和液晶显示屏102的上壳100。

[0141] 如图11B所示，传热片411通过，例如，具有良好的导热性的传热双侧胶带等被粘附至燃料电池单元400的阳极板侧。传热片延长部412被连接至传热片411的端部。传热片延长部412被设置成覆盖加强肋207并延伸到燃料盒存储部202处的下壳200的内侧。传热片延长部412被放置成与壳体200的内侧紧密接触。

[0142] 作为传热片411和延长部412中的每一个，例如，可以使用导热石墨片。导热石墨片由石墨制成，其中在平面方向的导热性高于在厚度方向的导热性，并且通过其，热可以被有效地从燃料电池单元400传导至下壳200。被放置成与传热片延长部412的内侧紧密接触的下壳200的部分位于用于燃料盒300的存储部202的下侧上。此外，主基板501的端部位于所述部分的上侧上。因此，没有发热的部分存在于所述部分附近。因此，所述部分是较低温度的部分。通过将热传递到壳体的低温部分，热可以被有效地释放。

[0143] 如图12A和图12B所示，传热片延长部412被设置有切口(切槽)414，通过其避免了加强肋207，并且热被传导至燃料盒存储部202处的下壳200的内侧。可以采用这样的构造，其中传热片411和传热片延长部412不是分开的部件，而是它们作为传热片411’被整体地设置(参见图12C)。

[0144] 此外，可以采用这样的构造，其中如图12D所示，通孔210被形成在加强肋207的下部中，并且传热片延长部415通过通孔210被延伸至下壳200的内侧。传热片延长部415具有小于通孔210的宽度的宽度的减小的宽度部分。

[0145] 如图13所示，在一个实施方式中，如同在图12D中所示的构造中，肋207被设置有通孔210，连接到传热片411的传热片延长部412经由通孔210穿过并被放置成在燃料盒存储部202处与下壳的内侧紧密接触。顺便地，在图13中，为了简化，上述的照明单元301和燃料盒检测开关302从图中被省略。

[0146] 作为用于热释放的另一构造，将描述这样的构造，其中下壳200的内表面镀有具有良好的导热性的金属，例如，铜。如图14中示意性示出的，具有高导热性的金属(如铜)的金属膜211通过化学镀、真空蒸发镀等被形成在下壳200的底表面和侧表面的整个部分上。燃料电池单元400的阴极板被设置成与金属膜211接触，并且在燃料电池单元400中产生的热通过金属膜211和下壳200被释放(消散)。

[0147] 在图14所示的实例中，多个突出部216被形成在下壳200的内表面处，使得燃料电池单元400的阴极板在突出部216的顶部与金属膜211接触。由于金属膜211形成在下壳200的内侧上的整个表面上，因此热通过不仅在燃料电池存储部201处而且还在燃料盒存储部202处的下壳200被释放。金属膜211在其中设置有下壳加强肋207的部分处被分开。在该情况中，金属膜211通过传热片等被热整体地结合。

[0148] 为了使燃料电池单元400中产生的热通过金属膜211和下壳200有效地释放(消散)，必要的是，使燃料电池单元400和金属膜211彼此紧密接触。如图14B所示，多个锁定爪212被设置在下壳200的侧表面的内侧上，并且燃料电池单元400通过锁定爪212被固定。

[0149] 作为另一构造，如图14C所示，如此成形使得燃料电池单元400被压下到金属膜211的侧面的锁定爪212’被设置在下壳200的侧表面的内侧上的多个位置处。此外，如图
14D所示，被设置有多个孔使得并不阻碍空气的进入的传热凝胶片214被插入在设置有金属膜211的下壳200的内表面与燃料电池单元400的阴极板侧表面之间。传热凝胶片214为弹性构件，其具有如传热片的高导热性能并且其弹性较低。因此，存在于下壳200的内表面中的凹凸不平度(突出和凹陷)通过传热凝胶片214被吸收，并且燃料电池单元400被确实设置成通过锁定爪212与金属膜211紧密接触。

[0150] 如图15所示，传热片415设置在燃料电池单元400的阳极板400A的表面与其上没有安装部件部分的燃料电池控制电路板403的那个表面之间。使阳极板400A和传热片415相互接触。燃料电池单元400具有这样的构造，其中膜电极组件400M被保持在阴极板
400K和阳极板400A之间。阴极板400K被设置有进气孔215的下壳200覆盖。传热片415在平面方向和厚度方向均具有高导热性。传热片415被放置成与下壳200的内侧紧密接触，如同图13中的传热片411和延长部412

[0151] 此外，传热凝胶片417被设置在燃料电池控制电路板403和二次电池404之间。燃料电池控制电路板403的部件安装表面具有约1mm的程度的凹凸不平度(突出和凹陷)。因此，即使在燃料电池控制电路板403和二次电池404相互接触时，热在其间也很少传导。传热凝胶片417被用作用于吸收凹凸不平度(突出和凹陷)的传热毛坯材料(blank material)。传热凝胶片417在厚度方向具有高导热性。

[0152] 作为传热毛坯材料，可以使用弹性体如硅酮、橡胶等，以及凝胶化的毛坯材料。此外，也可以使用通过混合这些毛坯材料与碳或金属如铝以便提高导热性而获得的毛坯材料。关于在适当的位置安装后毛坯材料的硬度，毛坯材料可以被保持在凝胶形式或可以被固化。关于毛坯材料的构造，电绝缘片或绝缘层被设置在毛坯材料的表面上。使用了片状加工的产品或待被填充在电路板403和二次电池404之间的材料。此外，电路板403和二次电池404可以通过整体成型或通过填充(装填)而被结合。

[0153] 因此，燃料电池单元400中产生的热通过传热片415被释放到下壳200。此外，热通过传热片415、燃料电池控制电路板403和传热凝胶片417并通过二次电池404在厚度方向上被释放(消散)。此外，虽然二次电池404在低温环境中性能降低，但产生的热从燃料电池传到二次电池404使得可能防止性能被降低。

[0154] 如上所述，燃料电池单元400中产生的热通过传热毛坯材料，如传热片411，或通过金属膜211被传到壳体的较低温度部分，并从壳体被辐射到外部。此外，随着热在厚度方向上被传到二次电池404，热的释放(消散)被加速。所有这些用于释放热的构造不是必须被采用的。例如，作为用于传热到壳体的构造，可以采用传热片和金属膜之一。

[0155] 图16为根据一个实施方式的便携式电话的平面图。沿线T4-T4截取的便携式电话的截面图在图17中示出。在图17中，应当注意到，为了简化，省略了键盘操作部101。在图17中，作为热释放结构，传热片411被设置成与燃料电池单元400的阳极板紧密接触，使得燃料电池单元400中产生的热通过传热片411被传导并从下壳200辐射。此外，金属膜可以通过镀覆而在下壳200的内表面上形成。参照图14D描述的传热凝胶片可以插入在金属膜和燃料电池单元400的阴极板侧表面之间。此外，参照图15描述的传热凝胶片417被设置在燃料电池控制电路板403和二次电池404之间，由此实现热在厚度方向上的释放。

[0156] [空气进入结构]

[0157] 图18A示意性地示出了便携式电话的截面。燃料电池单元400被存储在下壳200内的燃料电池存储部201中，并且燃料盒300被存储在燃料盒存储部202中。燃料电池控制电路板403被安装在燃料电池单元400的阳极板上，并且二次电池404被安装在板403上。主基板501被设置在二次电池404的上侧上。此外，键盘操作部101和液晶显示屏102被连接到上壳100。此外，多孔构件，例如，基于氟的材料(如PTE)、活性碳材料等的多孔片可以被设置在面向燃料电池单元400的阴极板的下壳200的那个内表面上。所述多孔片具有防止灰尘或水从外部侵入和维持阴极电极部处的湿度的功能。

[0158] 面向燃料电池单元400的阴极板的下壳200的壳体部分尽可能均匀地设置有多个进气孔215。从其目的和壳体强度的观点来看，壳体部分中的进气孔215的开口率被设置在20到40％的范围内。此外，为了维持其中形成进气孔215的情况中的强度，下壳200在与每个燃料电池的发电部的边界相对的位置处形成有肋。此外，期望的是，进气孔215的布置图案尽可能多地与在阴极板中形成的狭槽状开口的图案一致。此外，空气的面内扩散可以通过在阴极板与下壳200的内表面之间设置间隙来确保。因此，甚至在其中进气孔215被部分封闭的情况下，也可以防止供应到燃料电池单元400的空气(氧)的量变得不足。

[0159] 如图18A所示，突出部216设置在下壳200的内表面处，由此具有例如，约0.5mm的高度的间隙217被形成在阴极板的侧面上的主表面与下壳200的内表面之间。空气的面内扩散发生在间隙217内。突出部216形成在这样的位置使得不与阴极板的侧面上的主表面中形成的开口部分重叠。

[0160] 如图18B所示，在其下壳200面向表面S，如桌子的顶面的情况下，可以放置便携式电话。如果进气孔215被表面S封闭，则进入的空气的量将是不足的，导致燃料电池的输出下降。考虑到此，采取一种措施以便甚至在进气孔215面朝下的情况下放置便携式电话时也可以防止进气孔215被封闭。具体地，如图18C所示，下壳200的外表面形成有多个凸起部218，以便确保下壳200的外表面和桌面的表面等之间的间隙。例如，便携式电话通过在三个位置处形成的凸起部218来支持。便携式电话的重心位于由在三个位置处的凸起部218通过直线区段互连形成的三角形内，由此便携式电话被稳定地支持。

[0161] 现在将更详细地描述空气进入结构。图19A示出了下壳200的内表面的结构。如图19B所示，燃料电池单元400中燃料电池401a和401b的各个阴极板420设置有多个狭槽状阴极孔421。空气通过阴极孔421进入。每个燃料电池具有这样的构造，其中，例如，六个发电部二维地布置并相互串联地连接。七个相互平行的阴极孔421对应于发电部中的每一个形成。此外，形成了区分所述发电部的网格图案区422。

[0162] 在其中燃料电池401a和401b被存储在燃料电池存储部中的状态中，在对应于阴极孔421的位置处，下壳200形成有形状类似于阴极孔421的进气孔215。如通过图19A中的阴影示出的和如上面的描述中使用的图9中示出的，下壳200的内表面在对应于网格图案区422的区域中形成有网格图案肋223(其对应于上述的突出部216)。换言之，网格图案肋223的顶部与网格图案区422接触(其中没有形成阴极孔421)，使得可以形成间隙217。网格图案肋223加强下壳200，由此确保下壳200将不会容易地在厚度方向上被偏移。

[0163] 此外，如图9和图19A所示，基于其中分别定位了六个发电部的每个区块，突出部219被设置在下壳200的内表面处。其中形成了每个突出部219的位置位于每个区块的大致中心位置处以及其中没有形成进气孔216和阴极孔421的位置处。突出部219被提供用于在下壳200被推动时限制下壳200在厚度方向上的偏移。突出部219的顶部面向阴极板，其间具有微小的间隙。

[0164] 图20示出了下壳200的外表面。沿线T0-T0、线T1-T1、和线T2-T2的下壳200的截面在图21中示出。进气孔215和网格图案肋223在沿线T0-T0截取的截面图中示出。

[0165] 在沿线T1-T1的截面图中，在其中形成有进气孔215的区域的上侧上，示出了构成照明单元301的照明开关按钮309。随着照明开关按钮309压向下侧，照明开关被转向开(ON)，并且设置照明单元基板308上的发光二极管被转向开，由此燃料盒300被照亮。凸起部220a和220b各自被形成在照明开关按钮309的左侧和右侧处。照明开关按钮309的尖端位于凸起部220a和220b的顶部之下。凸起部220a和220b在下壳200被置于桌子等的表面上时防止照明开关被转向开。

[0166] 在线T2-T2的位置处，在其中形成有进气孔215的区域的下侧上，形成有制造商、销售公司等的证章(标记)221和处于像浮雕一样突出的状态的标识222。在图21中沿线T2-T2的截面图中，示出了凸起的证章221和标识222。

[0167] 当便携式电话置于桌子等的扁平表面上时，其中下壳200在下侧上，由于凸起部220a和220b以及证章221和标识222，下壳200下的间隙被确保。因此，可以防止进气孔
215被封闭。因此，其中进入的氧的量不足和燃料电池的输出由此被降低的情况可以被避免。

[0168] 本发明不限于上述实施方式，并且基于本发明的技术构思，各种更改是可能的。例如，多孔构件，如，多孔片可以设置在燃料电池单元400的阴极板和下壳200之间的间隙中。多孔片具有防止灰尘侵入的功能，而不妨碍空气进入。此外，本发明不仅可适用于便携式电话，而且还可适用于这样的便携式电子设备如PDA、便携式游戏机等。

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燃料电池存储结构和电子设备

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