3次元流体シミュレーションを用いたベローズ型ダイレクトメタノール燃料電池における空気供給法の検討

摘要

次世代のモバイル機器用電源の一つとして，従来のリチウムイオンニ次電池と比べて、理論的には1 桁大きいエネルギー密度が期待できるダイレクトメタノール燃料電池（以下DMFC）が注目されている．一般にDMFCは燃料であるメタノール水溶液と空気中の酸素を用いることで発電を行うが，反応による濃度低下や温度による活性差は発電特性に大きく影響を及ぼし，燃料の供給形態によって適切な動作環境を確立することが必要である．しかし、実測モデルでそれらを評価することは非常に非効率であり、なにより開発コストが増大する．本報告では，メタノールを均一な濃度で安定に供給することのできるベローズ型DMFCを対象に，半電池の評価シミュレーションモデルを構築すると共に、空気の供給条件によるベローズ型DMFCの発電特性の評価を行ったので報告する．%As a power supply for next generation's mobile device, the Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) has been paid attention because of the theoretical density of it is ten times or more than that of the lithium ion rechargeable battery. In general, DMFC generates electric power through reaction of the methanol-water solution and oxygen in the atmosphere. However, the concentration reduction by the reaction and the activation energy by heat influence the power generation characteristic greatly. Therefore, it is necessary to establish the supply method of the fuel and air. However, the evaluation by the actual measurement value is very inefficiency. Moreover, its development cost is very expensive. In this report, the half cell simulation model was constructed for bellows type DMFC that can supply the methanol with stability in a uniform density. At the same time, power generation characteristic of bellows type DMFC was examined.