專利名稱：發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種發(fā)電裝置，其能將空氣高效地供應給氧電極，有效地蒸發(fā)掉產(chǎn)生的水，并在耐水性方面性能優(yōu)越。
背景技術(shù)：
迄今為止，例如汽油或輕油的化石燃料已經(jīng)不僅廣泛地用作機動車的能源，而且也用作發(fā)電的能源。通過使用這些化石燃料，人們能夠享受急劇提高生活水平或工業(yè)發(fā)展的益處。另一方面，地球陷于嚴重環(huán)境破壞的危險中。此外，化石燃料資源趨近于枯竭，因此在長時間內(nèi)擔心面臨化石燃料穩(wěn)定供應的困難。
近來，氫作為能源受到關(guān)注，它將要代替化石燃料。氫含在水中，并大量存在于地球上，同時其中每單位重量包含了大量的化學能。此外，當氫用作能源時，它不會產(chǎn)生有害物質(zhì)或易于引起全球變暖的氣體。由于這些原因，氫作為代替化石燃料的清潔而又供應豐富的能源受到廣泛關(guān)注。
近來，正在蓬勃進行著有關(guān)由氫能獲得電能的發(fā)電裝置方面的研究和開發(fā)，由此期待著能用于大規(guī)模發(fā)電或現(xiàn)場自發(fā)電的發(fā)電裝置，或用作機動車電源的發(fā)電裝置。
從氫能獲取電能的裝置包括用氫氣供應的氫電極、用氧供應的氧電極、用于將氫電極上形成的質(zhì)子傳遞給氧電極的質(zhì)子傳導膜。供應給氫電極的氫氣通過催化作用分解成質(zhì)子和電子。電子被氫電極吸收，而質(zhì)子通過質(zhì)子傳導膜傳遞給氧電極。氫電極中吸收的電子通過負載遷移到氧電極。另一方面，供應給氧電極的氧通過催化作用與從氫電極遷移過來的電子和質(zhì)子結(jié)合生成水。這樣構(gòu)造發(fā)電裝置，即以這種方式跨過氫電極和氧電極產(chǎn)生電動勢，使電流流過負載。
由于將發(fā)電裝置設計得使其能將大氣中的氧提供給氧電極而產(chǎn)生電能，因此必需將裝置構(gòu)造得使其能將大氣中的氧供應給氧電極。被氫電極吸收的電子通過負載傳遞給氧電極。供應給氧電極的氧與從氫電極傳遞來的質(zhì)子和電子結(jié)合產(chǎn)生水。以這種方式設計發(fā)電裝置使得橫跨氫電極和氧電極產(chǎn)生電動勢，使電流流過負載。
由于將發(fā)電裝置構(gòu)造得使其能將大氣中的氧提供給氧電極而產(chǎn)生電能，因此必需將裝置構(gòu)造得能向氧電極提供要供應的大氣中所含的氧。另外，如果氧變得可附著到氧電極上，就會降低發(fā)電效率。因此必需將裝置構(gòu)造得能有效地蒸發(fā)掉產(chǎn)生的水。
另一方面，如果發(fā)電裝置浸入水中，由于短路會損壞電力裝置。由此，需要發(fā)電裝置成為具有優(yōu)越防水性的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于產(chǎn)生電能的發(fā)電裝置，其能將大氣空氣有效地提供給氧電極，能有效地蒸發(fā)掉產(chǎn)生的水，并且在防水性方面性能優(yōu)越。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種包括電池的發(fā)電裝置，該電池至少具有氫電極、質(zhì)子傳遞膜、氧電極、具有透氣性和防水性的片狀罩，其中片狀罩將電池罩在里面。
在本發(fā)明的發(fā)電裝置中，由于罩住至少包括氫電極、質(zhì)子傳導膜、和氧電極的電池的片狀罩是透氣的，且能顯示出防水性，因此能使大氣中的氧有效地供應給氧電極，以便使其與質(zhì)子和電子反應。此外，在氧電極上通過氧、質(zhì)子、和電子反應產(chǎn)生的水能被有效的蒸發(fā)掉，同時可以改善發(fā)電裝置的防水性。
構(gòu)成依照本發(fā)明的發(fā)電裝置的透氣防水片狀罩可由從由以下材料組成的組中選出的材料制成聚氨酯、微孔聚烯烴、天然蛋白超精細粉末、以及防水聚酯。
依照本發(fā)明的發(fā)電裝置進一步包括具有透氣性和吸水性的吸水片材，該片材設置在片狀罩內(nèi)，用來罩住電池，由此在氧電極上通過氧、質(zhì)子以及電子反應生成的水從氧電極上得到有效清除，從而提高了發(fā)電效率。
用于依照本發(fā)明的發(fā)電裝置的吸水片材可從由以下材料組成的組中選出的吸水樹脂制成中和聚丙烯酸的交聯(lián)產(chǎn)物，自交聯(lián)的中和聚丙烯酸，淀粉——丙烯腈接枝聚合物的交聯(lián)產(chǎn)物，它們的水解產(chǎn)物，醋酸乙烯——丙烯酸酯共聚物的皂化產(chǎn)物，丙烯酸酯——丙烯酰胺共聚物的交聯(lián)產(chǎn)物，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸共聚物鹽的交聯(lián)產(chǎn)物，異丁烯-馬來酸酐共聚物鹽的交聯(lián)產(chǎn)物，交聯(lián)的羧甲基纖維素的鹽，以及從一種或多種以上制品組成的組中選出的吸水樹脂。
還可以利用通過對以下材料進行處理獲得的吸水材料與具有聚氧乙烯官能團的聚氨酯制造吸水片材中和聚丙烯酸的交聯(lián)產(chǎn)物，自交聯(lián)的中和聚丙烯酸，淀粉——丙烯腈接枝聚合物的交聯(lián)產(chǎn)物，它們的水解產(chǎn)物，醋酸乙烯——丙烯酸酯共聚物的皂化產(chǎn)物，丙烯酸酯——丙烯酰胺共聚物的交聯(lián)產(chǎn)物，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸共聚物鹽的交聯(lián)產(chǎn)物，異丁烯——馬來酸酐共聚物的鹽，交聯(lián)的羧甲基纖維素的鹽，以及從一種或多種以上產(chǎn)物組成的組中選出的吸水樹脂。
依照本發(fā)明的發(fā)電裝置進一步包括一個殼體，其位于片狀罩與吸水片材中間，并具有大量孔隙，其中殼體將電池罩住。
吸水片材優(yōu)選由具有大量孔隙的吸水材料制成。利用具有大量孔隙的由吸水材料制成的吸水片材，在氧電極上通過氧、質(zhì)子以及電子反應產(chǎn)生的水能從氧電極上有效地得到清除。此外，可通過這些大量的孔隙使大氣中的氧有效地供應給氧電極，以便使其與質(zhì)子和電子反應。在氧電極上通過氧、質(zhì)子以及電子之間的反應產(chǎn)生的水能被有效地蒸發(fā)掉。
在依照本發(fā)明的發(fā)電裝置中，氫電極是氫電極板，氧電極是氧電極板。電池包括氫氣流路板，在該氫氣流路板上通過網(wǎng)格形成了大量孔隙，使得第一氫電極板、第一質(zhì)子傳導膜以及第一氧電極板按一定順序排列在氫氣流路板的一側(cè)，而第二氫電極板、第二質(zhì)子傳導膜以及第二氧電極板按一定順序排列在氫氣流路板的另一側(cè)。
優(yōu)選地，第一氫電極板和第二氫電極板每個都通過網(wǎng)格形成了大量孔隙。對第一氫電極板和氫氣流路板進行了排列，使第一氫電極板中形成的每個孔隙都能透過氫氣流路板中形成的孔隙，在它們中間形成了第一氫氣通道。對第二氫電極和氫氣流路板進行了排列，使第二氫電極板中形成的每個孔隙都能穿過氫氣流路板中形成的孔隙，在它們中間形成了第二氫氣通道。
對于依照本發(fā)明的發(fā)電裝置，簡單地對第一氫電極板和氫氣流路板進行了排列，使第一氫電極板內(nèi)形成的每個孔隙都能穿過氫氣流路板內(nèi)形成的孔隙，在它們中間形成了第一氫氣通道，同時對第二氫電極板和氫氣流路板進行了排列，使第二氫電極板中形成的每個孔隙都能穿過氫氣流路板中形成的孔隙，在它們中間形成了第二氫氣通道，由此氫氣可以有效地與氫電極接觸，從而提高了發(fā)電效率。
更為優(yōu)選的是，對于本發(fā)明的發(fā)電裝置，對氫電極板和氫氣流路板進行了排列，使第一氫電極板網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于氫氣流路板中形成的多個孔隙內(nèi)，并使氫氣流路板網(wǎng)格的至少部分交叉點位于第一氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，在它們中間形成了第一氫氣通道，反過來，對氫電極板和氫氣流路板進行了排列，使第二氫電極板網(wǎng)格的至少部分交叉點位于氫氣流路板中形成的多個孔隙內(nèi)，并使氫氣流路板網(wǎng)格的至少部分交叉點位于第二氫電極板中形成的多個孔隙內(nèi)，在它們中間形成了第二氫氣通道。
對于本發(fā)明的發(fā)電裝置，對氫電極板和氫氣流路板進行了排列，使第一氫電極板網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于氫氣流路板中形成的多個孔隙內(nèi)，使氫氣流路板網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于第一氫電極板中形成的多個孔隙內(nèi)，在它們中間形成了第一氫氣通道，反過來，對氫電極板和氫氣流路板進行了排列，使第二氫電極板網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于氫氣流路板中形成的多個孔隙內(nèi)，使氫氣流路板網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于第二氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，在它們中間形成了第二氫氣通道。由此，第一氫電極板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于氫氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與氫氣流路板內(nèi)形成的四個孔隙連通，氫氣流路板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于第一氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與第一氫電極板內(nèi)形成的四個孔隙連通，第二氫氣流路板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于氫氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與氫氣流路板內(nèi)形成的四個孔隙連通，氫氣流路板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于第二氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與第二氫電極板內(nèi)形成的四個孔隙連通。由于氫氣沿第一和第二氫電極板的表面流過電池內(nèi)部，因此隨著氫氣二維地蔓延開，氫氣能有效地與氫電極接觸，從而提高了發(fā)電效率。
對于依照本發(fā)明的發(fā)電裝置，優(yōu)選的是，在第一氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙的至少一部分和氫氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙中的至少一部分形狀大體相同，而第二氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙中的至少一部分和氫氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙中的至少一部分形狀大體相同。
在第一氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙中的至少一部分和氫氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙中的至少一部分大體為相同的長方形，而第二氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙中的至少一部分和氫氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙中的至少一部分大體為相同的長方形。
通過這種結(jié)構(gòu)，能夠容易地加工第一和第二氫電極板以及氫氣流路板，同時也能使氫氣高效且均勻地與氫電極接觸，從而提高了發(fā)電效率。
對于依照本發(fā)明的發(fā)電裝置，對氫電極板和氫氣流路板進行了排列，使第一氫電極板網(wǎng)格的至少一部分交叉點與第一氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙的中心點重合，并使氫氣流路板網(wǎng)格的至少一部分交叉點與第一氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙的中心點重合，在它們中間形成了第一氫氣通道，反過來，對氫電極板和氫氣流路板進行了排列，使第二氫電極板網(wǎng)格的至少一部分交叉點與氫氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙的中心點重合，并使氫氣流路板網(wǎng)格的至少一部分交叉點與第二氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙的交叉點重合，在它們中間形成了第二氫氣通道。
對于依照本發(fā)明的發(fā)電裝置，氫氣流路板的厚度為0.01mm到1mm，而第一和第二氫電極板每個厚度為0.01mm到1mm。
氫氣流路板由從以下材料組成的組中選出的一種材料制成聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、陶瓷、碳、哈司特鎳合金、不銹鋼、鎳、鉬、銅、鋁、鐵、銀、金、鉑、鉭和鈦。
第一和第二氫電極板每個都由從以下材料組成的組中選出的一種材料制成哈司特鎳合金、不銹鋼、鎳、鉬、銅、鋁、鐵、銀、金、鉑、鉭、鈦、及其合金。
對于依照本發(fā)明的發(fā)電裝置，第一氧電極板和第二氧電極板每個都通過網(wǎng)格形成多個孔隙，電池進一步包括第一空氣流路板和第二空氣流路板，在第一空氣流路板中通過網(wǎng)格形成了多個孔隙，在第二空氣流路板中也通過網(wǎng)格形成了多個孔隙。第一氧電極板的表面與第一質(zhì)子傳導膜相對，對第一氧電極板與第一空氣流路板進行了排列，使第一氧電極板中形成的每個孔隙都穿過第一空氣流路板中形成的孔隙，于是在它們中間形成了第一空氣通道，反過來，第二氧電極板的表面與第二質(zhì)子傳導膜相對，對第二氧電極板和第二空氣流路板進行了排列，使第二氧電極板中形成的每個孔隙都穿過第二空氣流路板中形成的孔隙，于是在它們中間形成了第二空氣通道。
對于該發(fā)電裝置，第一氧電極板和第二氫電極板每個都通過網(wǎng)格形成了多個孔隙，該電池進一步包括第一空氣流路板和第二空氣流路板，在第一空氣流路板中由網(wǎng)格形成了多個孔隙，在第二空氣流路板中也由網(wǎng)格形成了多個孔隙，第一氧電極板的表面與第一質(zhì)子傳導膜相對，對第一氧電極板和第一空氣流路板進行了排列，使第一氧電極板中形成的每個孔隙都穿過第一空氣流路板內(nèi)形成的孔隙，于是在它們中間形成了第一空氣通道，反過來，第二氧電極板的表面與第二質(zhì)子傳導膜相對，對第二氧電極板和第二空氣流路板進行了排列，使第二氧電極板中形成的每個孔隙都穿過第二空氣流路板中形成的孔隙，于是在它們中間形成了第二空氣通道。由此，能使空氣沿第一和第二氫電極板的表面流過電池內(nèi)部，于是隨著氣體二維地蔓延開，氫氣能有效地與氫電極接觸，由此提高了發(fā)電效率。
此外，對第一氧電極板和第一空氣流路板進行了排列，使第一氧電極板中形成的每個孔隙都穿過第一空氣流路板中形成的孔隙，于是在它們中間形成了第一空氣通道，同時對第二氧電極板和第一空氣流路板進行了排列，使第二氧電極板中形成的每個孔隙都穿過第二空氣流路板中形成的孔隙，于是在它們之間形成了第二空氣通道。由此，能使氫氣高效地與氫電極接觸，從而提高了發(fā)電效率。
對于依照本發(fā)明的發(fā)電裝置，對第一氧電極板和第一空氣流路板進行了排列，使第一氧電極板網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于第一空氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，并使第一空氣流路板網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于第一氧電極板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，于是在它們之間形成了第一空氣通道，反過來，對第二氧電極板和第二空氣流路板進行了排列，使至少一部分第二氧電極板的網(wǎng)格交叉點位于第二空氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，并使至少一部分第二空氣流路板的網(wǎng)格交叉點位于第二氧電極板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，于是在它們之間形成了第二空氣通道。
對于上述發(fā)電裝置，其中對于第一氧電極板和第一空氣流路板進行了排列，使第一氧電極板網(wǎng)格的至少部分交叉點位于第一空氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，并使第一空氣流路板網(wǎng)格的至少部分交叉點位于第一氧電極板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，于是在它們中間形成了第一空氣通道，反過來，對第二氧電極板和第二空氣流路板進行了排列，以便使第二氧電極板網(wǎng)格的至少部分交叉點位于第二空氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，并使第二空氣流路板網(wǎng)格的至少部分交叉點位于第二氧電極板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，于是在它們中間形成了第二空氣通道。由此，第一氧電極板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于第一空氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與第一空氣流路板內(nèi)形成的四個孔隙連通，第一空氣流路板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于第一氧電極板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與第一氧電極板內(nèi)形成的四個孔隙連通，第二氧電極板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于第二空氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與第二空氣流路板內(nèi)形成的四個孔隙連通，第二空氣流路板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于第二氧電極板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與第二氧電極板內(nèi)形成的四個孔隙連通。由此，可以使空氣沿第一和第二氫電極板表面流過電池內(nèi)部，于是隨著氣體二維地蔓延開，氫氣與氫電極有效接觸，從而提高了發(fā)電效率。
優(yōu)選地，第一氧電極板內(nèi)形成的多個孔隙中的至少一部分和第一空氣流路板中形成的多個孔隙中的至少一部分形狀大體相同，而第二氧電極板內(nèi)形成的多個孔隙中的至少一部分與第二空氣流路板中形成的多個孔隙中的至少一部分形狀大體相同。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，第一氧電極板內(nèi)形成的多個孔隙中的至少一部分與第一空氣流路板中形成的多個孔隙中的至少一部分大體為相同的長方形，而第二氧電極板中形成的多個孔隙中的至少一部分與第二空氣流路板中形成的多個孔隙中的至少一部分大體為相同的長方形。通過這種結(jié)構(gòu)，可以容易地加工第一和第二氧電極板以及第一和第二空氣流路板，同時能使氧氣高效而均勻地與氧電極接觸，從而提高了發(fā)電效率。
對于依照本發(fā)明的發(fā)電裝置，對第一氧電極板和第一空氣流路板進行了排列，使第一氧電極板網(wǎng)格的至少部分交叉點與第一空氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙的中心點重合，并使第一空氣流路板網(wǎng)格的至少部分交叉點與第一氧電極板內(nèi)形成的多個孔隙的中心點重合，于是在它們中間形成了第一空氣通道，反過來，對第二氧電極板和第二空氣流路板進行了排列，使第二氧電極板網(wǎng)格的至少部分交叉點與第二空氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙的中心點重合，并使第二空氣流路板網(wǎng)格的至少部分交叉點與第二氧電極板內(nèi)形成的多個孔隙的中心點重合，于是在它們中間形成了第二空氣通道。通過裝置結(jié)構(gòu)，可使氧氣高效而均勻地與氧電極接觸，從而提高了發(fā)電效率。
第一空氣流路板與第二空氣流路板每個的厚度都為0.01mm到0.5mm。第一氧電極板與第二氧電極板每個的厚度為0.01mm到1mm。
第一空氣流路板和第二空氣流路板每個都由從以下材料組成的組中選出的一種材料制成聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、陶瓷、碳、哈司特鎳合金、不銹鋼、鎳、鉬、銅、鋁、鐵、銀、金、鉑、鉭和鈦。
第一和第二氧電極板每個都由從以下材料組成的組中選出的一種材料制成哈司特鎳合金、不銹鋼、鎳、鉬、銅、鋁、鐵、銀、金、鉑、鉭、鈦、及其合金。
對于依照本發(fā)明的發(fā)電裝置，電池進一步包括第一組件保持板(module retention plate)和第二組件保持板，在第一組件保持板中通過網(wǎng)格形成了多個孔隙，該組件保持板位于第一空氣流路板上與第一氧電極板的相對一側(cè)，在第二組件保持板中通過網(wǎng)格形成了多個孔隙，其位于第二空氣流路板上與第二氧電極板相對的一側(cè)。對第一組件保持板和第一空氣流路板進行了排列，使第一組件保持板上形成的每個孔隙都穿過第一空氣流路板中形成的孔隙，反過來對第二組件保持板和第二空氣流路板進行了排列，使第二組件保持板中形成的每個孔隙都穿過第二空氣流路板中形成的孔隙。
通過這種結(jié)構(gòu)，空氣能均勻地從第一組件保持板中設置的多個孔隙提供給第一空氣流路板和第一氧電極板中間形成的第一空氣流路通道，同時空氣還能均勻地從第二組件保持板中設置的多個孔隙提供給第二空氣流路板和第二氧電極板中間形成的第二空氣流路通道，由此能使氧氣與氧電極高效地接觸，從而提高了發(fā)電效率。
對于依照本發(fā)明的發(fā)電裝置，對第一組件保持板和第一空氣流路板進行了排列，使第一組件保持板網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于第一空氣流路板中形成的多個孔隙內(nèi)，并使第一空氣流路板網(wǎng)格的至少部分交叉點位于第一組件保持板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，反過來對第二組件保持板和第二空氣流路板進行了排列，使第二組件保持板網(wǎng)格的至少部分交叉點位于第二空氣流路板中形成的多個孔隙內(nèi)，并使第二空氣流路板網(wǎng)格的至少部分交叉點位于第二組件保持板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)。
通過這種結(jié)構(gòu)，第一組件保持板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于第一空氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與第一空氣流路板內(nèi)形成的四個孔隙連通，第一空氣流路板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于第一組件保持板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與第一組件保持板內(nèi)形成的四個孔隙連通，第二組件保持板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于第二空氣流路板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與第二空氣流路板內(nèi)形成的四個孔隙連通，而第二空氣流路板的孔隙(其網(wǎng)格交叉點位于第二組件保持板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi))與第二組件保持板內(nèi)形成的四個孔隙連通。結(jié)果是，可將空氣從第一組件保持板設置的多個孔隙均勻地提供給第一空氣流路板與第一氧電極板中間形成的第一空氣通道，同時可將空氣從第二組件保持板內(nèi)設置的多個孔隙均勻地提供給第二空氣流路板和第二氧電極板中間形成的第二空氣通道，由此能有效地使氧與氧電極接觸，從而提高了發(fā)電效率。
應當提到的是，第一組件保持板內(nèi)形成的多個孔隙中的至少一部分大體作成圓形，反過來將第二組件保持板中形成的多個孔隙中的至少一部分大體作成圓形。
通過閱讀附圖所示的本發(fā)明的實施例，可使本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點變得更清楚。


圖1是表示構(gòu)成依照本發(fā)明的發(fā)電裝置的第一單元發(fā)電裝置的氫電極板的平面示意圖；圖2是表示構(gòu)成依照本發(fā)明的發(fā)電裝置的第一單元發(fā)電裝置的氫氣流路板的平面示意圖；圖3是通過將第一氫電極板疊置到氫電極板上獲得的層疊制品的底平面示意圖；圖4是沿圖3的剖面線IV到IV剖開的剖面示意圖；圖5是表示構(gòu)成依照本發(fā)明發(fā)電裝置的第一單元電池的第一氧電極板的平面示意圖；圖6是表示首先構(gòu)成依照本發(fā)明發(fā)電裝置的第一單元發(fā)電裝置的第一空氣流路板的平面示意圖；
圖7是通過將第一空氣流路板疊置到第一氧電極板上獲得的層疊制品的底平面圖；圖8是表示構(gòu)成依照本發(fā)明發(fā)電裝置的第一單元發(fā)電裝置的組件保持板的平面圖；圖9是表示通過使第一組件保持板與第一空氣流路板緊密接觸形成的層疊制品的底平面示意圖；圖10是沿圖9的剖面線X-X剖開的剖面示意圖；圖11是表示在構(gòu)成依照本發(fā)明發(fā)電裝置的第一單元電池的第一氫氣流路板中形成的孔隙與第一氫電極板中形成的孔隙之間連通狀態(tài)的剖面示意圖，以及在依照本發(fā)明的氧電極板中形成的孔隙、空氣流路板中形成的孔隙與第一組件保持板中形成的孔隙之間連通狀態(tài)的剖面示意圖；圖12是依照本發(fā)明的發(fā)電裝置的縱向剖面圖，其表示發(fā)電裝置的各組成部件之間的連通狀態(tài)；圖13是依照本發(fā)明的發(fā)電裝置的縱向剖面示意圖；圖14是吸水片材的平面示意圖。
具體實施例方式
參照附圖詳細描述依照本發(fā)明的發(fā)電裝置的優(yōu)選實施例。
依照本發(fā)明的發(fā)電裝置包括結(jié)構(gòu)如圖1所示的第一氫電極板1。該第一氫電極板1由不銹鋼制成的基本為方形的板部件構(gòu)成。構(gòu)成氫電極板1的板部件的厚度設為0.01mm到1.0mm。
參照圖1，氫電極板1由網(wǎng)格4構(gòu)成，該網(wǎng)格具有規(guī)則排列的13個方形孔隙2和8個三角形孔隙3。然而，8個三角形孔隙3設置在13個方形孔隙2的外圍，中心孔隙2設置得與第一氫電極板1的中心點相重合。
在圖1中，A到H是連接電極的引線，它們每個都呈長方形形狀。
如圖2所示，構(gòu)成依照本發(fā)明發(fā)電裝置的第一單元發(fā)電裝置的氫氣流路板6由基本為方形的板部件構(gòu)成，這些板部件是由聚碳酸酯制成的。在該實施例中，構(gòu)成氫氣流路板6的板部件的厚度設為0.1mm到0.5mm。然而，還可以使用厚度為0.1mm到1.0mm的板部件構(gòu)成氫氣流路板6。
如圖2所示，在氫氣流路板6的一端設置了構(gòu)成氫氣供應單元的第一切口7，與之相反，在它的相對端設置了構(gòu)成氫氣噴射單元的第二切口8。在氫氣流路板6中通過網(wǎng)格10設置了12個方形孔隙9，這些孔隙具有相同尺寸。在12個方形孔隙9中，與第一切口7連通的方形孔隙9以及與之相鄰的三個方形孔隙9都具有各自的頂角部切口，用以提供各孔隙彼此之間的連通，由此通過四個方形孔隙9構(gòu)成了單獨的孔隙14。
參照圖1和2，在氫電極板1內(nèi)形成的方形孔隙2和氫氣流路板6內(nèi)形成的方形孔隙9的尺寸和形狀基本相同。在氫電極板1中心形成的方形孔隙2使其中心P1與氫電極板1的中心點重合，而在氫氣流路板6的中心未形成孔隙，但是在氫氣流路板6中形成了方形孔隙9，由此構(gòu)成位于中心的四個方形孔隙9的網(wǎng)格10的交叉點11與氫氣流路板6的中心P1重合。
在氫氣流路板6中，如圖2所示，通過網(wǎng)格10形成四個小尺寸的方形孔隙12和8個長方形的孔隙13。在8個長方形孔隙13中，與第一切口7相鄰的兩個長方形孔隙13彼此相通，同時這些孔隙與第一切口7相鄰的側(cè)邊被切掉，由此它們能與第一切口7連通。另一方面，與第二切口8相鄰的長方形孔隙13的側(cè)邊被切掉，以便使其與第二切口8連通。
如圖3的底面視圖所示，在氫氣流路板6上疊置了氫氣電極板1，由此構(gòu)成層疊組件。圖4是沿圖3的剖面線IV到IV剖開的剖面示意圖。
如圖3所示，氫氣流路板6疊置在氫電極板1上面，其與氫電極板1緊密接觸，由此，當氫電極板1疊置到氫氣流路板6上時，構(gòu)成氫電極板1的方形孔隙2和三角形孔隙3的網(wǎng)格4的交叉點15與氫氣流路板6中形成的方形孔隙9的中心點重合，形成氫氣流路板6的小尺寸方形孔隙12和長方形孔隙13的網(wǎng)格10的交叉點16與氫電極板1中形成的方形孔隙2的中心點重合。
如圖3所示，結(jié)果是，在氫電極板1中形成的方形孔隙2中，除位于圖1上端的方形孔隙2外，其余都與氫氣流路板6內(nèi)形成的方形孔隙9、小尺寸的方形孔隙12以及與四個長方形孔隙13連通。在圖1中，只有位于上端的方形孔隙2與氫氣流路板6內(nèi)形成的兩個相鄰方形孔隙9相互連通且與第一切口7連通的兩個長方形孔隙13連通。
如圖3所示，在氫電極板1內(nèi)形成的每個三角形孔隙3與氫氣流路板6內(nèi)形成的方形孔隙9、長方形孔隙13連通。
氫氣流路板6內(nèi)形成的方形孔隙9與氫電極板1內(nèi)形成的方形孔隙2和四個三角形孔隙3連通，同時氫氣流路板6內(nèi)形成的小尺寸方形孔隙12與氫電極板1內(nèi)形成的方形孔隙2中的一個連通。在氫氣流路板6內(nèi)形成的三角形孔隙13中，除兩個彼此連通且與第一切口7連通的長方形孔隙13外，其余孔隙都與氫電極板1內(nèi)形成的方形孔隙2和三角形孔隙3連通。在氫氣流路板6內(nèi)形成、彼此連通且與第一切口7連通的兩個長方形孔隙13與氫電極板1內(nèi)形成的一個方形孔隙2和兩個三角形孔隙3連通。
依照本發(fā)明的發(fā)電裝置由第一和第二單元電池組成，這將后面進行描述。氫氣流路板6用作第一和第二單元電池共用的部件。這些第一和第二第一電池相對于氫氣流路板是平面對稱的，它們是完全相同的層狀結(jié)構(gòu)。第一氫電極板1與氫氣流路板6的一個表面緊密接觸，而第二氫電極板(未示出)與氫氣流路板6的對側(cè)表面緊密接觸。
由此，氫氣流路板6的孔隙9、12和13被第一氫電極板1和第二氫氣流路板封閉。氫氣供應單元17由第二氫電極板、氫氣流路板6和第一氫電極板1構(gòu)成，而氫氣噴射單元19由第二氫電極板、氫氣流路板6、第一氫電極板1以及氫氣流路板6的第二切口8構(gòu)成。
氫氣供應單元17與氫氣源(未示出)相連，其具有氫密閉材料，例如氫密閉含碳材料或氫密閉合金。
如圖3所示，第一氫電極板1和氫氣流路板6相互緊密接觸，而第二氫電極板與氫氣流路板6上與承載第一氫電極板1的一側(cè)相對的側(cè)面緊密接觸。由此，如圖4中箭頭X所指，從氫氣供應單元17向發(fā)電裝置內(nèi)部供應的氫氣首先流過氫氣流路板6內(nèi)形成的長方形孔隙13，到達氫電極板1內(nèi)形成的方形孔隙2和兩個三角形孔隙3，然后從氫電極板1內(nèi)形成的方形孔隙2流到氫氣流路板6內(nèi)形成的兩相鄰方形孔隙9內(nèi)，并從氫電極板1內(nèi)形成的三角形孔隙3流到氫氣流路板6內(nèi)形成的方形孔隙9內(nèi)。
提供給氫氣流路板6內(nèi)形成的方形孔隙9的氫氣進一步流到氫電極板1內(nèi)形成的兩相鄰方形孔隙2內(nèi)。提供給氫電極板1內(nèi)形成的相鄰方形孔隙2的氫氣流入氫氣流路板6內(nèi)形成的兩相鄰方形孔隙9內(nèi)，并流入氫氣流路板6內(nèi)形成的小尺寸方形孔隙12內(nèi)或流入氫氣流路板6內(nèi)形成的兩相鄰方形孔隙9。
所以，從氫氣供應單元17向發(fā)電裝置內(nèi)部供應的氫氣流過第一氫電極板1與氫氣流路板6之間的空間，同時氫氣二維地蔓延開，直到它從氫氣噴射單元19噴射到發(fā)電裝置外部。由此，能有效地引領(lǐng)氫氣與氫電極板1接觸。
如圖5所示，以與構(gòu)成氫電極板1相同的方式構(gòu)成形成本發(fā)明發(fā)電裝置的第一單元發(fā)電裝置的第一氧電極板21，該氧電極板21由大體為方形的不銹鋼板部件制成。要提及的是構(gòu)成氧電極板21的板部件的厚度設為0.01mm到1.0mm。
如圖5所示，在氧電極板21中，通過網(wǎng)格24形成了規(guī)則排列的13個方形孔隙22和8個三角形孔隙23。三角形孔隙23設置在13個方形孔隙22的外圍，而方形孔隙22設置在氧電極板21的中間部分，中心孔隙22的中心與第一氧電極板21的中心點重合。
在圖5中，A到H是電極連接引線，它們每個都是長方形的。
如圖6所示，構(gòu)成本發(fā)明發(fā)電裝置的第一單元發(fā)電裝置的第一空氣流路板26由大體為方形的聚碳酸酯板部件制成，在板部件每個側(cè)邊的兩個位置上有切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d。在空氣流路板26的每側(cè)邊的兩個部分中形成切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d的目的是促使從空氣流路板26的外圍部分吸入空氣。將形成空氣流路板26的板部件的厚度設為0.01mm到0.5mm。
如圖6所示，空氣流路板26設有16個方形孔隙29。在氧電極板21內(nèi)形成的方形孔隙22和空氣流路板26內(nèi)形成的方形孔隙29的尺寸相同，在氧電極板21的中間部分形成的方形孔隙22的中心與第一氧電極板21的中心點重合。然而，在空氣流路板26的中心點處未設置孔隙，而是在空氣流路板26內(nèi)形成了16個方形孔隙29，使構(gòu)成板部件中間部分形成的四個方形孔隙29的網(wǎng)格30的方形孔隙的交叉點31與第一空氣流路板26的中心點重合。
如圖7的底視圖所示，在氧電極板21上疊置了第一空氣流路板26，形成圖7所示的層狀組件。
參照圖7，空氣流路板26疊置在氧電極板21上，并與該氧電極板緊密接觸，使得構(gòu)成第一氧電極板21的方形孔隙22和三角形孔隙23的網(wǎng)格24的交叉點35與空氣流路板26內(nèi)形成的方形孔隙29的中心點重合，構(gòu)成第一空氣流路板26內(nèi)形成的方形孔隙20的網(wǎng)格30的交叉點36與氧電極板21內(nèi)形成的方形孔隙22的中心點重合。
結(jié)果是，在氧電極板21內(nèi)形成的方形孔隙22中，除了位于上端、左下端和右端的方形孔隙22外，其余孔隙都與空氣流路板26內(nèi)形成的四個彼此相鄰的方形孔隙29連通，同時位于上端的孔隙29與空氣流路板26內(nèi)形成的兩相鄰方形孔隙29和切口27a、28a連通。位于右端的孔隙29與空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27b和28b連通。位于下端的孔隙29與空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27c和28c連通，而位于左端的孔隙29與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27d和28d連通。
另外，氧電極板21內(nèi)形成的三角形孔隙23與空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d連通。
在空氣流路板26內(nèi)形成的方形孔隙29中，在空氣流路板26的中間部分形成的四個孔隙29與氧電極板21內(nèi)形成的四個彼此相鄰方形孔隙22連通。位于圖6四個角上的四個孔隙29與氧電極板21內(nèi)形成的一個方形孔隙22和兩個三角形孔隙23連通，同時第一空氣流路板26內(nèi)形成的其余方形孔隙29與第一氧電極板21內(nèi)形成的三個相鄰方形孔隙22和兩個三角形孔隙23連通。
另一方面，在空氣流路板26內(nèi)形成的27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d每個都與氧電極板21內(nèi)形成的一個方形孔隙22和一個三角形孔隙23連通。
如圖8所示，構(gòu)成本發(fā)明發(fā)電裝置的第一單元電池的第一組件保持板40外形是長方形，其設有21個規(guī)則排列的圓形孔隙41。每個圓形孔隙41具有小直徑部分41a和錐形部分41b，該錐形部分的內(nèi)壁截面是錐形的，因此其直徑逐漸增大。第一組件保持板40安裝在空氣流路板26上，并與其保持緊密接觸，使得錐形部分41b朝空氣流路板26安置。
如圖9的底視圖所示，第一組件保持板40疊置在第一空氣流路板26上，并與其保持緊密接觸，由此形成了層狀組件。圖10表示沿圖9中的剖面線X-X剖開的剖面圖。
參照圖9和10，第一組件保持板40與第一空氣流路板26保持緊密接觸，由此第一組件保持板40內(nèi)形成的圓形孔隙41的中心點與構(gòu)成第一空氣流路板26的方形孔隙29的網(wǎng)格30的交叉點36重合，構(gòu)成組件保持板40的圓形孔隙41的網(wǎng)格42的交叉點43與第一空氣流路板26內(nèi)形成的方形孔隙29的中心點重合。
結(jié)果如圖9所示，在組件保持板40內(nèi)形成的圓形孔隙41中，9個位于中心的孔隙41與第一空氣流路板26內(nèi)形成的彼此相鄰的四個方形孔隙29連通。
現(xiàn)在參照圖10，位于靠上中間部分的圓形孔隙41與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27a、28a連通，而位于中間右端部分的圓形孔隙41與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27d、28d連通，位于靠下中間部分的圓形孔隙41與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27c、28c連通，位于中間左端部分的圓形孔隙41與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27b、28b連通。
參照圖9，在第一組件保持板40內(nèi)形成的其余圓形孔隙41與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d或28d連通。
圖11是一個剖面示意圖，其表示，在依照本發(fā)明的發(fā)電裝置中，在氫氣流路板6內(nèi)形成的孔隙9、12和13與氫電極板1內(nèi)形成的孔隙2、3之間的連通狀態(tài)，以及氧電極板21內(nèi)形成的孔隙22、23、空氣流路板26內(nèi)形成的孔隙29和組件保持板40內(nèi)形成的孔隙41之間的連通狀態(tài)。
參照圖11，構(gòu)成依照本發(fā)明發(fā)電裝置的單元發(fā)電裝置包括氫氣流路板6、氫電極板1、質(zhì)子傳導膜45、氧電極板21、第一空氣流路板26、第一組件保持板40，這些部件按敘述順序?qū)盈B起來，其中所示質(zhì)子傳導膜是這樣一種薄膜它能讓要提供給氫電極板1的通過氫裂解產(chǎn)生的質(zhì)子透過。
準確地說，第一氫電極板1與氫氣流路板6緊密接觸，并固定到該氫氣流路板6上。
然后第一質(zhì)子傳導膜45疊置到第一氫電極板1上，并與其保持緊密接觸，同時第一氧電極板21疊置到第一質(zhì)子傳導膜45上，并與其保持緊密接觸。
第一空氣流路板26也疊置到第一氧電極板21上，并與第一氧電極板保持緊密接觸，同時第一組件保持板40疊置到第一空氣流路板26上，并與該空氣流路板26保持緊密接觸。
如圖11所示，用密封部件46密封第一質(zhì)子傳導膜45的外圍部分。
對于按照上述方式構(gòu)造的本發(fā)明的發(fā)電裝置，如上面所述，從氫氣供應單元17向發(fā)電裝置內(nèi)部供應的氫氣流過第一氫電極板1與氫氣流路板6中間的空間，同時氫氣二維地蔓延開來，它反復與氫電極板1接觸，直到被氫氣噴射單元19噴射到第一單元電池外面。
供應給氫電極板1的氫通過第一氫電極板1內(nèi)含的催化劑作用裂解成質(zhì)子和電子，電子被第一氫電極板1吸收，質(zhì)子通過第一質(zhì)子傳導膜45傳遞給第一氧電極板26。被氫電極板1吸收的電子通過負載(未示出)傳遞給第一氧電極板26。
如圖11中的箭頭Y所示，通過組件保持板40內(nèi)形成的每個圓形孔隙41將空氣輸送到第一單元電池內(nèi)部。
向組件保持板40的中間部分內(nèi)形成的9個孔隙41提供的空氣流到第一空氣流路板26內(nèi)形成的四個彼此相鄰的方形孔隙29中。
在圖10中，向靠上中間部分形成的圓形孔隙41提供的空氣流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27a、28a中，而向中間左端部分形成的圓形孔隙41供應的空氣流到第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27b、28b內(nèi)。
此外，在圖10中，向靠下中間部分形成的圓形孔隙41供應的空氣流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27c、28c中，而向中間右端部分形成的圓形孔隙41供應的空氣流到第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27d、28d內(nèi)。
向組件保持板40內(nèi)形成的其余圓形孔隙41供應的空氣流到第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d中。
也就是說，在流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的方形孔隙29的空氣中，流入中間部分的四個孔隙29的空氣流入第一氧電極板21內(nèi)形成的四個彼此相鄰孔隙22中，而流入圖6中四個角的四個彼此相鄰方形孔隙29的空氣流入第一氧電極板21內(nèi)形成的一個方形孔隙22和兩個三角形孔隙23中。
另一方面，流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的其余方形孔隙29的空氣流入第一氧電極板21內(nèi)形成的三個彼此相鄰方形孔隙22和兩個三角形孔隙23中。
流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d的空氣流入第一氧電極板21內(nèi)形成的一個方形孔隙22和一個三角形孔隙23內(nèi)。
空氣從第一空氣流路板26每側(cè)邊的兩個位置上形成的切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d流入到第一氧電極板21內(nèi)形成的方形孔隙22和三角形孔隙23中。
通過這種方式，空氣通過第一組件保持板40內(nèi)形成的孔隙41供應給第一空氣流路板26內(nèi)形成的孔隙29和切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d，同時從第一空氣流路板26每側(cè)邊的兩個位置上形成的切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d供應給第一氧電極板21內(nèi)形成的方形孔隙22和三角形孔隙23。
結(jié)果是，空氣中包含的氧被第一氫電極板1吸收，它與通過負載(未示出)傳遞到第一氧電極板21的電子和通過質(zhì)子傳導膜45傳遞到第一氧電極板26的質(zhì)子結(jié)合，由此產(chǎn)生了水。
由此，橫跨氫電極板1和第一氧電極板26產(chǎn)生了使電流在負載中流動的電動勢。
圖12表示依照本發(fā)明的發(fā)電裝置的改進。圖12是表示本發(fā)明的一個改進的剖視圖，其表示構(gòu)成發(fā)電裝置的各部件之間的連通狀態(tài)。
參照圖12，本實施例的發(fā)電裝置由層疊在一起的第一單元電池51和第二單元電池52構(gòu)成。
參照圖12，第一單元電池51包括氫氣流路板6、第一氫電極板1、第一質(zhì)子傳導膜45、第一氧電極板21、第一空氣流路板26、以及第一組件保持板40，這些部件按照敘述順序從下面開始疊置，而第二單元電池52包括氫氣流路板6、第二氫電極板60、第二質(zhì)子傳導膜61、第二氧電極板62、第二空氣流路板63、以及第二組件保持板64，這些部件按照敘述順序從上面開始疊置。在圖12中，65表示密封部件。
在該發(fā)電裝置中，第二氫電極板60、第二質(zhì)子傳導膜61、第二氧電極板62、第二空氣流路板63以及第二組件保持單元64構(gòu)成第二單元電池52的方式與第一氫電極板1、第一質(zhì)子傳導膜45、第一氧電極板21、第一空氣流路板26以及第一組件保持板40構(gòu)成第一單元電池51的方式相同。第二氫電極板60、第二質(zhì)子傳導膜61、第二氧電極板62、第二空氣流路板63以及第二組件保持單元64層疊在一起，使第二氫電極板51與氫氣流路板6的相對布置、第一氧電極板53與第二空氣流路板54的相對布置、第二空氣流路板54與第二組件保持板55的相對布置分別與第一單元電池51中的第一氫電極板1與氫氣流路板6的相對布置、第一氧電極板21與第一空氣流路板26的相對布置以及第一空氣流路板26與第一組件保持板40的相對位置相同。
在該發(fā)電裝置實施例中，能夠以任選方式使第一和第二單元電池51、52彼此耦合，以便能通過選擇性地切斷或完整保留第一和第二氧電極板21、62內(nèi)和氫電極板1和60內(nèi)形成的電極連接引線A到H形成發(fā)電裝置。
如下面的表1中所示，如果選擇性地切斷或完整保留第一和第二氧電極板21、62和氫電極板1、60中形成的電極連接引線A到H，第一和第二單元電池51、52就會彼此串聯(lián)起來。
表1

在表1中，〔0〕表示完整地保留了電極連接的相應引線，其未被切斷。
也就是說，在構(gòu)成第一單元電池51的第一氧電極板21中，僅留下電極連接引線E，同時切掉了電極連接引線A、B、C、D、E、G和H，但在構(gòu)成第二單元電池52的第二氧電極板60中，留下了電極連接引線C、D，同時切掉了電極連接的引線A、B、F、G與H。在構(gòu)成第一單元電池51的第一氧電極板21中形成的電極連接引線E向下彎曲，而構(gòu)成第二單元電池52的第二氫電極板60中形成的電極連接引線E向上彎曲，并與第二氫電極板60中形成的電極連接引線E耦合。
結(jié)果，第一和第二單元電池51、52彼此串聯(lián)連接。
另一方面，在構(gòu)成第一單元電池51的第一氫電極板1中，保留了電極連接引線A、C、和D，同時切掉了電極連接引線B、E、F、G和H，而在構(gòu)成第二單元電池52的第二氧電極板62中，僅保留了電極連接引線B，同時切掉了電極連接引線A、C、D、E、F、G和H。在構(gòu)成第一單元電池51的第一氫電極板1中形成的電極連接引線A和構(gòu)成第二單元電池52的第二氧電極板62中形成的電極連接引線B分別與輸出耦合。
如表2所示，如果選擇性地切掉或完整保留第一氧電極板21或62、第一氫電極板1和第二氫電極板60中形成的電極連接引線A到H，第一和第二單元51、52就會相互間并聯(lián)連接。
表2

也就是說，在構(gòu)成第一單元電池51的第一氧電極板21中，僅保留了電極連接引線F，同時切掉了電極連接引線A、B、C、D、E、G和H，而在構(gòu)成第二單元電池52的第二氧電極板62中，保留了電極連接引線B和F，同時切掉了電極連接引線A、C、D、E、G和H。在構(gòu)成第一單元電池51的第一氧電極板21中形成的電極連接引線F向下彎曲，而在構(gòu)成第二單元電池52的第二氧電極板62中形成的電極連接引線F向上彎曲，并與第一氧電極板中形成的電極連接引線F耦合。
此外，在構(gòu)成第一單元電池51的第一氫電極板1中，保留了電極連接引線A、C、D和E，同時切掉了電極連接引線B、F、G和H，而在構(gòu)成第二單元電池52的第二氫電極板60中，保留了電極連接引線C、D和E，同時切掉了電極連接引線A、B、F、G和H。在構(gòu)成第一單元電池51的第一氫電極板1中形成的電極連接引線E向下彎曲，而在構(gòu)成第二單元電池52的第二氫電極板60中形成的電極連接引線E向上彎曲，并與第一氫電極板中形成的電極連接引線E耦合。
結(jié)果是第一和第二單元電池51、52彼此并聯(lián)連接。
在構(gòu)成第一單元電池51的第一氫電極板1中形成的電極連接引線A和構(gòu)成第二單元電池52的第二氧電極板62中形成的電極連接引線B分別與輸出耦合。
在構(gòu)成該發(fā)電裝置實施例的第一單元電池51中，氫氣流路板6疊置到第一氫電極板1上，使構(gòu)成氫電極板1的方形孔隙2和三角形孔隙3的網(wǎng)格4的交叉點15與氫氣流路板6中形成的方形孔隙9的中心點重合，并使構(gòu)成氫氣流路板6的小尺寸方形孔隙12和長方形孔隙13的網(wǎng)格10的交叉點16與氫電極板1中形成的方形孔隙2的中心點重合。結(jié)果是，氫氣流路板6中形成的方形孔隙9與第一氫電極板1中形成的方形孔隙2和4個三角形孔隙3連通，每個小尺寸方形孔隙12與氫氣流路板6中形成的一個方形孔隙2連通，同時在氫氣流路板6內(nèi)形成的長方形孔隙13彼此連通，其中，除了兩個彼此連通且與第一切口7連通的長方形孔隙13外，其余長方形孔隙13都與第一氫電極板1內(nèi)形成的方形孔隙2和兩個三角形孔隙3連通。在氫氣流路板6內(nèi)形成的、彼此連通的、且與第一切口7連通的兩個長方形孔隙13與一個長方形孔隙2和兩個三角形孔隙3連通。
由此對于構(gòu)成依照本發(fā)明發(fā)電裝置的第一單元電池51，從氫氣供應單元17向氫氣流路板6中形成的每個方形孔隙9供應的氫氣流入第一氫電極板1中形成的四個三角形孔隙3和方形孔隙2，同時向氫氣流路板6內(nèi)形成的每個小尺寸方形孔隙12供應的氫氣流入第一氫電極板1內(nèi)形成的一個方形孔隙2中。供應給氫氣流路板6中形成的長方形孔隙13(除彼此連通且與第一切口7連通的兩個長方形孔隙13外)的氫氣流入第一氫電極板1中形成的方形孔隙2和三角形孔隙13中，而供應給氫氣流路板6內(nèi)形成的、彼此連通、且與第一切口7連通的長方形孔隙13的氫氣流入第一氫電極板1內(nèi)形成的單獨的方形孔隙2和兩個三角形孔隙3中。
此外，在依照本發(fā)明的第一單元電池51中，第一氫電極板與氫氣流路板6按照上面所述的方式彼此疊置，在第一氫電極板1內(nèi)形成的方形孔隙2中，除布置在圖1上端的方形孔隙外，其余方形孔隙都與氫氣流路板6中形成的方形孔隙9、小尺寸方形孔隙12和四個長方形孔隙13連通。如圖3所示，布置在圖1上端的方形孔隙2僅與氫氣流路板6內(nèi)形成的彼此相鄰的方形孔隙9和彼此連通且與第一切口7連通的兩個長方形孔隙13連通，而第一氫電極板1內(nèi)形成的三角形孔隙3與氫氣流路板6內(nèi)形成的方形孔隙9和長方形孔隙13連通。
結(jié)果，在本發(fā)明的第一單元電池51中，流入第一氫電極板1內(nèi)形成的方形孔隙2(除布置在上端的方形孔隙2外)的氫氣流入氫氣流路板6內(nèi)形成的彼此相鄰的方形孔隙9、小尺寸方形孔隙12中，并流入氫氣流路板6內(nèi)彼此相鄰的四個長方形孔隙13中。流入圖1上端形成的方形孔隙2的氫氣流入氫氣流路板6內(nèi)兩個彼此相鄰的方形孔隙9中，并流入彼此連通且與第一切口7連通的兩個長方形孔隙13中。另一方面，流入氫氣流路板6內(nèi)形成的三角形孔隙3的氫氣流入氫氣流路板6內(nèi)形成的方形孔隙9和兩個長方形孔隙13。
由此，如上所述，對于按照上述方式構(gòu)造的第一單元電池51，從氫氣供應單元17供應給發(fā)電裝置內(nèi)部的氫氣流過第一氫電極板1和氫氣流路板6之間的空間，同時它二維地蔓延開來，并重復地與氫電極板1接觸，直到被氫氣噴射單元19噴射到第一單元電池的外部。由此氫氣能夠有效地與第一電極板1接觸，由此提高了發(fā)電裝置的發(fā)電效率。
對于上述第一單元電池51，如果氫氣流路板6和第一氫電極板1疊置在一起，其中氫氣流路板6帶有構(gòu)成氫氣供應單元的第一切口7、構(gòu)成氫氣噴射單元的第二切口8、12個尺寸與氫電極板1中形成的方形孔隙2相同的方形孔隙9、4個小尺寸方形孔隙12和8個長方形孔隙13，第一氫電極板1帶有通過網(wǎng)格4形成規(guī)則排列的13個方形孔隙2和8個三角形孔隙3，使構(gòu)成氫電極板1的方形孔隙2和三角形孔隙3的網(wǎng)格4的交叉點15與氫氣流路板6中形成的方形孔隙9的中心點重合，并使構(gòu)成氫氣流路板6的小尺寸方形孔隙12和長方形孔隙13的網(wǎng)格10的交叉點16與氫電極板1中形成的方形孔隙2的中心點重合，僅僅這樣就足夠了。由此，可以簡化裝配操作，同時通過簡化結(jié)構(gòu)導引氫氣與第一氫電極板1接觸，從而提供了能提高發(fā)電效率的發(fā)電裝置。
此外，在依照本發(fā)明的第一單元電池51中，第一組件保持板40與第一空氣流路板26緊密接觸，如圖10所示，使第一組件保持板40內(nèi)形成的每個圓形孔隙41的中心點與構(gòu)成第一空氣流路板26的方形孔隙29的網(wǎng)格30的交叉點36重合，結(jié)果，在組件保持板40內(nèi)形成的方形孔隙41中，位于組件保持板40中間部分的9個孔隙41與第一空氣流路板26內(nèi)形成的四個彼此相鄰的方形孔隙29連通，在圖8和10的中上部設置的圓形孔隙41與第一空氣流路板26中形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27a和28a連通，在中間右端形成的圓形孔隙41與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27b和28b連通，在中下端形成的圓形孔隙41與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27c和28c連通，位于中間左端的圓形孔隙41與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰方形孔隙29和切口27d、28d連通。此外，正如類似圖10示出的，第一組件保持板40內(nèi)形成的其它圓形孔隙41與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰的方形孔隙29和切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d或28d連通。
由此，對于該第一單元電池51，向第一組件保持板40中間部分的9個孔隙41供應的空氣流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的四個彼此相鄰的方形孔隙29中，向圖8和10中的上中端部分的圓形孔隙41供應的空氣流入第一空氣流路板26中形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和空氣27a和28a中，向右中部的圓形孔隙41供應的空氣流入第一空氣流路板26中形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27b和28b中，向圖8和10下中端的圓形孔隙41供應的空氣流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩相鄰方形孔隙29和切口27c、28c中，供應給左中部的圓形孔隙41的空氣流入第一空氣流路板26中形成的兩彼此相鄰的方形孔隙29和切口27d、28d中。向第一組件保持板40內(nèi)形成的其它圓形孔隙41供應的空氣流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩彼此相鄰的方形孔隙29中，并流入切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d或28d中。
在依照本發(fā)明的第一單元電池51中，第一氧電極板21和第一空氣流路板26彼此疊置在一起，使構(gòu)成第一氧電極板21的方形孔隙22和三角形孔隙23的網(wǎng)格24的交叉點35與氫氣流路板26內(nèi)形成的方形孔隙29的中心點重合，并使構(gòu)成氫氣流路板26內(nèi)形成的方形孔隙29的網(wǎng)格30的交叉點36與第一氧電極板21內(nèi)的方形孔隙22的中心點重合。結(jié)果，在第一氧電極板21內(nèi)形成的方形孔隙22中，除圖5中位于上端、左下端和右端的孔隙29外，其余孔隙都與第一空氣流路板26內(nèi)形成的四個相鄰方形孔隙29連通，位于上端的孔隙29與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27a、28a連通，同時位于右端的孔隙29與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27b、28b連通，位于下端的孔隙29與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27c、28c連通。此外，位于左端的孔隙29與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27d、28d連通，同時第一氧電極板21內(nèi)形成的三角形孔隙23與第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d或28d連通。在第一空氣流路板26中形成的方形孔隙29中，四個位于中心的方形孔隙29與第一氧電極板21內(nèi)形成的四個彼此相鄰的方形孔隙22連通。布置在圖6四個角上的四個方形孔隙29每個都與第一氧電極板21內(nèi)形成的一個方形孔隙22和兩個三角形孔隙23連通。第一空氣流路板26內(nèi)形成的其余方形孔隙29每個都與第一氧電極板21內(nèi)形成的三個彼此相鄰的方形孔隙22和兩個三角形孔隙23連通。另一方面，第一空氣流路板26內(nèi)形成的切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d或28d每個都與第一氧電極板21內(nèi)形成的一個方形孔隙22和一個三角形孔隙23連通。
結(jié)果，供應給第一組件保持板40內(nèi)形成的9個位于中心的孔隙41的空氣流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的四個彼此相鄰的方形孔隙29中。而供應給位于圖8和9的中上端部分的圓形孔隙41的空氣流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27a、28a中，同時供應給位于右中部的圓形孔隙41的空氣流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27b、28b中。此外，供應給圖8和10的下中部的圓形孔隙41的空氣流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27c、28c中，同時向位于左中部的圓形孔隙41供應的空氣流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙29和切口27d、28d中。供應給第一組件保持板40內(nèi)形成的其它圓形孔隙41的空氣流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的兩個彼此相鄰的方形孔隙22和27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d或28d中。在流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的方形孔隙29的空氣中，流入中間部分的四個孔隙29的空氣流入第一氧電極板21內(nèi)形成的四個彼此相鄰的孔隙22中，而流入圖6中位于四個角的四個彼此相鄰的方形孔隙29的空氣流入第一氧電極板21中形成的一個方形孔隙22和兩個三角形孔隙23中。另一方面，流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的其余方形孔隙29的空氣流入第一氧電極板21內(nèi)形成的彼此相鄰的三個方形孔隙22和兩個三角形孔隙23中。流入第一空氣流路板26內(nèi)形成的切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d的空氣流入第一氧電極板21內(nèi)形成的一個方形孔隙22和一個三角形孔隙23中。
由此，對于依照本發(fā)明的第一單元電池51，通過第一組件保持板40內(nèi)形成的孔隙41向第一空氣流路板26內(nèi)形成的孔隙29和切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d供應空氣，由此向第一氧電極板21內(nèi)形成方形孔隙22和三角形孔隙23供應空氣。結(jié)果，可以簡化裝配操作，同時能使氧有效地與第一氧電極板21接觸，由此制造出了能提高發(fā)電效率的發(fā)電裝置。
對于依照本發(fā)明的第一單元電池51，僅僅將第一空氣流路板26、第一組件保持板40按照該順序疊置在一起就足夠了，其中所述第一空氣流路板26由網(wǎng)格24構(gòu)成，該網(wǎng)格具有13個規(guī)則排列的方形孔隙22和8個三角形孔隙23，第一空氣流路板26帶有16個尺寸與第一空氣流路板26內(nèi)形成的孔隙22相同的方形孔隙29和切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d，第一組件保持板40由21個規(guī)則排列的圓形孔隙41組成。結(jié)果，可以簡化裝配操作，同時通過簡化結(jié)構(gòu)提供空氣與第一空氣流路板26接觸，由此產(chǎn)生了能夠提高發(fā)電效率的發(fā)電裝置。
此外，在本發(fā)明的第一單元電池51中，如圖3所示，第一氫電極板1和氫氣流路板6疊置并接觸在一起，使構(gòu)成第一氫電極板1的方形孔隙2和三角形孔隙3的網(wǎng)格4的交叉點15與氫氣流路板6內(nèi)形成的方形孔隙9的中心點重合，并使構(gòu)成氫氣流路板6的小尺寸方形孔隙12和長方形孔隙13的網(wǎng)格10的交叉點16與第一氧電極板1內(nèi)形成的方形孔隙2的中心點重合。
此外，在第一單元電池51中，如圖7所示，第一空氣流路板26緊密地疊置在第一氧電極板21上，使構(gòu)成第一氧電極板21的方形孔隙22和三角形孔隙23的網(wǎng)格24的交叉點35與第一氧電極板21中形成的方形孔隙22的中心點重合，并使構(gòu)成第一氧電極板21的方形孔隙29的網(wǎng)格30的交叉點36與第一氧電極板21內(nèi)形成的方形孔隙22的中心點重合。另外，如圖10所示，第一組件保持板40與第一空氣流路板26緊密接觸，使第一組件保持板40內(nèi)形成的各圓形孔隙41的中心點與構(gòu)成第一氫氣流路板26的方形孔隙29的網(wǎng)格30的交叉點36重合，并使構(gòu)成第一組件保持板40的圓形孔隙41的網(wǎng)格42的交叉點43與第一空氣流路板26內(nèi)形成的方形孔隙29的中心點重合。
由此，對于依照本發(fā)明的第一單元電池51，施加給第一組件保持板40的力以分散方式傳遞給第一空氣流路板26，并由此以分散方式傳遞給第一氧電極板21。傳遞給第一氧電極板21的力通過密封件46傳遞到第一氫電極板1，而且再次以分散方式傳遞給氫氣流路板6。由于施加給第一組件保持板40的力被傳遞和分散，從而將均勻的力可靠地施加給發(fā)電裝置整體，因此第一質(zhì)子傳導膜45與第一氫電極板1和第一氧電極板21均衡接觸，由此提高了發(fā)電效率。
正如上面所述，對于依照本發(fā)明的上述發(fā)電裝置，通過第一氫電極板1、氫氣流路板6和第二氫電極板60構(gòu)成氫氣流路，由此可將氫氣從氫氣供應單元17供應給通過第一氫電極板1、氫氣流路板6和第二氫電極板60構(gòu)成的氫氣流路通道，以便使其流過氫氣流路通道，同時能二維地蔓延開，并與第一和第二氫電極板1、60重復接觸，直至它被氫氣噴射單元19噴射到第一單元電池外面。
通過第二組件保持板64供應的空氣通過第一保持板40供應給第二組件保持板62，同時它通過第二氧電極板63二維地蔓延開來。
圖13表示依照本發(fā)明的發(fā)電裝置的另一個實施例。在圖13所示的發(fā)電裝置中，從圖中省略了密封部件46、65。
參照圖13，發(fā)電裝置是層狀組件，其由第一單元電池51和第二單元電池52組成。由第一單元電池51和第二單元電池52組成的層狀組件的表面覆蓋了吸水片材70。圖14表示該吸水片材70的實施例。參照圖14，吸水片材70具有大量孔隙71，通過這些孔隙可將空氣供應給第一氧電極板21和第二氧電極板62。吸水片材70由吸水樹脂構(gòu)成，例如聚丙烯酸的交聯(lián)中和制品。利用吸水片材可將氧、質(zhì)子和電子鏈接在一起，以吸收第一氧電極板21和第二氧電極板62中產(chǎn)生的水，由此能從第一氧電極板21和第二氧電極板62的表面上除去水。
如圖13中所示，吸水殼體70被殼體72罩住。該殼體72具有大量孔隙71，通過這些孔隙可將空氣供應給第一氧電極板21和第二氧電極板62。
如圖13所示，殼體72被片狀罩75罩住，該罩具有透氣性和防水性。由此片狀罩75為發(fā)電裝置提供了防水性。此外，由于片狀罩75是能透水的，因此可通過片狀罩75將空氣供應給第一氧電極板21和第二氧電極板62。此外，可以通過片狀罩75蒸發(fā)掉在第一氧電極板21和第二氧電極板62上由氧、質(zhì)子、電子鏈合反應產(chǎn)生的水。
在圖13中所示的實施例中，片狀罩75是透氣和防水的，由此可有效地將大氣中的氧供應給第一氧電極板21和第二氧電極板62，以便使其與質(zhì)子和電子發(fā)生反應?？捎行У卣舭l(fā)和除掉在第一氧電極板21和第二氧電極板62上通過氧、質(zhì)子和電子反應產(chǎn)生的水，同時可以改善發(fā)電裝置的防水性。
由于在片狀罩75內(nèi)部一側(cè)設置了透氣且具有防水性的吸水片材70來罩住第一和第二單元電池51、52，因此可有效地從第一氧電極板21和第二氧電極板62上除去由于氧、質(zhì)子和電子發(fā)生反應在第一氧電極板21和第二氧電極板62上產(chǎn)生的水，由此提高了發(fā)電效率。
此外，由于吸水片材70具有大量孔隙71，因此可將大氣中的氧氣有效地供應給第一氧電極板21和第二氧電極板62，使其與質(zhì)子和電子發(fā)生反應。可有效地蒸發(fā)和除掉通過氧、質(zhì)子和電子的反應在第一氧電極板21和第二氧電極板62上產(chǎn)生的水。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)可對本發(fā)明作出修改，而不用受上述實施例的限制。
例如，可在吸水片材70內(nèi)設置大量孔隙71，由此可將大氣中的氧提供給第一氧電極板21和第二氧電極板62，同時氧、質(zhì)子和電子發(fā)生反應，通過這些大量的孔隙71可蒸發(fā)掉第一氧電極板21和第二氧電極板62上產(chǎn)生的水。然而，如果吸水片材70僅具有吸水性和透氣性就足夠的話，就不必形成大量的孔隙71。
在上述實施例中，將第一氫電極板1和氫氣流路板6疊置在一起，并彼此緊密接觸，使構(gòu)成第一氫電極板1的方形孔隙2和三角形孔隙3的網(wǎng)格4的交叉點15與第一空氣流路板6中形成的方形孔隙9的中心點重合，并使構(gòu)成氫氣流路板6的方形孔隙9、小尺寸方形孔隙12和長方形孔隙13的網(wǎng)格10的交叉點16與第一氫電極板1內(nèi)形成的方形孔隙2的中心點重合。然而，不必一定使第一氫電極板1和氫氣流路板6以該方式緊密接觸在一起，這是因為，如果第一氫電極板1和氫氣流路板6緊密接觸在一起，僅使第一氫電極板1中形成的多個孔隙中的每個都與氫氣流路板6中形成的多個孔隙中的兩個或多個連通，并使氫氣流路板6中形成的多個孔隙中的每個都與第一氫電極板1中的多個孔隙中的兩個或多個連通，這就足夠了。
盡管在第一氫電極板1中形成了13個方形孔隙2和8個三角形孔隙3，但是方形孔隙2和三角形孔隙3的數(shù)量是可以任意設定的。此外，孔隙的形狀并不限于方形或三角形或圓形，它還可以是多邊形，例如長方形。
此外，盡管在氫氣流路板6中形成了4個小尺寸的方形孔隙、8個三角形孔隙13和尺寸與第一氫電極板1中形成的方形孔隙2相同的12個方形孔隙9，但是不必一定使方形孔隙9的尺寸與第一氫電極板1中形成的方形孔隙2的尺寸相同，由此方形孔隙9、小尺寸方形孔隙12和三角形孔隙13的數(shù)目可任意設定，同時孔隙形狀也不局限于方形或三角形或圓形，它們還可以是多邊形，例如長方形。
在上述實施例中提到，第一氧電極板21和第一空氣流路板26疊置在一起并相互緊密接觸以構(gòu)成第一單元電池51，使構(gòu)成第一氧電極板21的方形孔隙22和三角形孔隙23的網(wǎng)格24的交叉點35與第一空氣流路板26中形成的方形孔隙的中心點重合，并使構(gòu)成第一空氣流路板26中形成的方形孔隙29的網(wǎng)格30的交叉點36與第一氧電極板21中形成的方形孔隙22的中心點重合。然而，不必一定使第一氧電極板21和第一空氣流路板26以這種方式緊密接觸在一起，這是因為，如果第一氧電極板21和第一空氣流路板26緊密接觸在一起，僅使第一氧電極板21中形成的多個方形孔隙22和三角形孔隙23中的每個都與第一空氣流路板26中形成的多個方形孔隙29中的兩個或多個孔隙連通，并使第一空氣流路板26中形成的多個方形孔隙29中的每個都與第一氧電極板21中形成的兩個或多個三角形孔隙23和多個方形孔隙22連通，這就足夠了。
盡管第一氧電極板21的形成方式與第一氫電極板1相同，在第一氧電極板21中形成了13個方形孔隙22和8個三角形孔隙23，但是方形孔隙22和三角形孔隙23的數(shù)目可以任意設定。此外，孔隙形狀并不限于方形或三角形或圓形，它們還可以是多邊形，例如長方形。此外，不必一定使第一氧電極板21的形狀與第一氫電極板1的形狀類似。
盡管16個方形孔隙29的尺寸與第一氧電極板21中形成的方形孔隙22的尺寸相同，且在第一空氣流路板26中形成了切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d，但是不必一定使方形孔隙29的尺寸與第一氧電極板21中形成的方形孔隙22的尺寸相同。此外，第一空氣流路板26中形成的方形孔隙29的數(shù)目和切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d的數(shù)目可以任意設定。第一空氣流路板26中形成的孔隙的形狀并不局限于方形，它還可以是多邊形，例如長方形或三角形，或者還可以是圓形，同時不必一定設置圖6所示的切口27a、28a、27b、28b、27c、28c、27d、28d。
盡管第一組件保持板40與第一空氣流路板26緊密接觸，使第一組件保持板40中形成的圓形孔隙41的中心點與構(gòu)成第一空氣流路板26的方形孔隙29的網(wǎng)格30的交叉點36重合，并使構(gòu)成第一組件保持板40的圓形孔隙41的網(wǎng)格42的交叉點43與第一空氣流路板26的方形孔隙29的中心點重合。然而，不必一定使第一組件保持板40與第一空氣流路板26以這種方式緊密接觸在一起，這是因為，如果第一組件保持板40與第一空氣流路板26緊密接觸在一起，僅使第一組件保持板40內(nèi)形成的多個圓形孔隙41每個都與第一空氣流路板26內(nèi)形成的多個方形孔隙29中的兩個或多個孔隙連通，并使第一空氣流路板26內(nèi)形成的多個方形孔隙29中的每個都與第一組件保持板40內(nèi)形成的多個圓形孔隙41中的兩個或多個孔隙連通，這樣就足夠了。
上述實施例中，雖然在第一組件保持板40內(nèi)形成了21個圓形孔隙41，但第一組件保持板40內(nèi)形成的圓形孔隙41的數(shù)目可以任意設定。第一組件保持板40內(nèi)形成的孔隙并不局限于圓形，在第一組件保持板40內(nèi)還可以形成方形、長方形或三角形的孔隙。
雖然第一氫電極板1是由不銹鋼制成的，但并不是一定要形成不銹鋼的第一氫電極板1，氫電極板也可由以下材料制成哈司特鎳合金，鎳，鉬，銅，鋁，鐵，銀，金，鉑，鉭或鈦，或者兩種或多種這些材料的合金。
雖然氫氣流路板6可由聚碳酸酯制成，但并不是一定要形成聚碳酸酯的氫氣流路板6，氫氣流路板6也可由以下材料制成丙烯酸樹脂、陶瓷、碳、哈司特鎳合金、不銹鋼、鎳、鉬、銅、鋁、鐵、銀、金、鉑、鉭或鈦，或兩種或多種這些材料的合金。
雖然第一氧電極板21是由不銹鋼制成的，但是并不是一定要形成不銹鋼的第一氧電極板21，第一氧電極板21也可由以下材料制成哈司特鎳合金，鎳，鉬，銅，鋁，鐵，銀，金，鉑，鉭或鈦，或者兩種或多種這些材料的合金。
雖然第一空氣流路板26可由聚碳酸酯制成，但并不是一定要形成聚碳酸酯制成的空氣流路板26，還可以用以下材料代替聚碳酸酯制成第一空氣流路板26丙烯酸、陶瓷、碳、哈司特鎳合金、不銹鋼、鎳、鉬、銅、鋁、鐵、銀、金、鉑、鉭或鈦。
雖然在第一氫電極板1、第二氫電極板60、第一氧電極板21和第二氧電極板62中每個的四個側(cè)面上形成了8個長方形的電極連接引線A到H，但是可以以任意方式選擇并確定電極連接引線A到H的數(shù)目、形狀和設置位置。不必一定要在第一氫電極板1、第二氫電極板60、第一氧電極板21和第二氧電極板62中每個的四個側(cè)面上形成8個電極連接引線A到H。
工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明提供了一種具有優(yōu)越防水性能的發(fā)電裝置，該性質(zhì)能使其高效地向氧電極供應大氣中的氧，以便高效地蒸發(fā)掉產(chǎn)生的水。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電裝置，它包括電池，其至少有氫電極，質(zhì)子傳導膜，氧電極；以及片狀罩，其具有透氣性和防水性，其中所述片狀罩罩住了所述電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置，其中，所述片狀罩由從以下材料組成的組中選出的一種材料制成聚氨酯、微孔聚烯烴、天然蛋白超精細粉末、以及防水聚酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置，進一步包括具有透氣性和吸水性的吸水片材，該片材設置在片狀罩內(nèi)，以便使所述吸水片材罩住所述電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電裝置，進一步包括一個殼體，其位于所述片狀罩和吸水片材中間，并具有大量的孔隙，其中所述殼體罩住了所述電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電裝置，其中，吸水片材由帶有大量孔隙的吸水材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電裝置，其中，所述氫電極是氫電極板，所述氧電極是氧電極板，所述電池進一步包括氫氣流路板，在該氫氣流路板中通過網(wǎng)格形成了多個孔隙，使得將第一氫電極板、第一質(zhì)子傳導膜以及第一氧電極板以一定順序排列在所述氫氣流路板的一側(cè)，而將第二氫電極板、第二質(zhì)子傳導膜以及第二氧電極板以一定順序排列在所述氫氣流路板的另一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一氫電極板和第二氫電極板每個都通過網(wǎng)格形成了多個孔隙，對所述第一氫電極板和所述氫氣流路板進行了排列，使所述第一氫電極板中形成的每個所述孔隙都能穿過所述氫氣流路板內(nèi)形成的所述孔隙，在它們中間形成了第一氫氣通道，以及，所述對第二氫電極板和所述氫氣流路板進行了排列，使所述第二氫電極板中形成的每個所述孔隙都能穿過所述氫氣流路板內(nèi)形成的所述孔隙，在兩者中間形成了第二氫氣通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電裝置，其中，對所述氫電極板和所述氫氣流路板進行了排列，使所述第一氫電極板的所述網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于所述氫氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙內(nèi)，并使所述氫氣流路板的所述網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于所述第一氫電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙內(nèi)，在它們中間形成了所述第一氫氣通道；以及，對所述氫電極板和所述氫氣流路板進行了排列，使所述第二氫電極板的所述網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于所述氫氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙內(nèi)，并使所述氫氣流路板的所述網(wǎng)格的至少一部分交叉點位于所述第二氫電極板內(nèi)形成的多個孔隙內(nèi)，在二者中間形成了所述第二氫氣通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一氫電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分和所述氫氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分的形狀大體相同，以及所述第二氫電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分和所述氫氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少部分的形狀大體相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一氫電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分和所述氫氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分大體為相同的長方形，以及所述第二氫電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分和所述氫氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分大體為相同的長方形。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)電裝置，其中，對所述氫電極板和所述氫氣流路板進行了排列，使所述第一氫電極板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點與所述第一氫電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的中心點重合，并使所述氫氣流路板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點與所述第一氫電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的中心點重合，在二者中間形成了所述第一氫氣通道，以及，對所述氫電極板和所述氫氣流路板進行了排列，使所述第二氫電極板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點與所述氫氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙的中心點重合，并使所述氫氣流路板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點與所述第二氫電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的中心點重合，在二者中間形成了所述第二氫氣通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電裝置，其中，所述氫氣流路板的厚度為0.01mm到1mm。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一氫電極板和所述第二氫電極板每個的厚度為0.01mm到1mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電裝置，其中，所述氫氣流路板由從以下材料組成的組中選出的一種材料制成聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、陶瓷、碳、哈司特鎳合金、不銹鋼、鎳、鉬、銅、鋁、鐵、銀、金、鉑、鉭和鈦。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一和第二氫電極板每個都由從以下材料組成的組中選出的一種材料制成哈司特鎳合金、不銹鋼、鎳、鉬、銅、鋁、鐵、銀、金、鉑、鉭、鈦，以及它們的合金。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一氧電極板和所述第二氫電極板每個都通過網(wǎng)格形成了多個孔隙，所述電池進一步包括第一空氣流路板和第二空氣流路板，在第一空氣流路板中透過網(wǎng)格形成了多個孔隙，在第二空氣流路板中通過網(wǎng)格形成了多個孔隙，所述第一氧電極板的表面與所述第一質(zhì)子傳導膜相對，對所述第一氧電極板和所述第一空氣流路板進行了排列，使所述第一氧電極板中形成的每個所述孔隙都能穿過所述第一空氣流路板內(nèi)形成的所述孔隙，在二者中間形成了第一空氣通道，所述第二氧電極板的表面與所述第二質(zhì)子傳導膜相對，對所述第二氧電極板和所述第二空氣流路板進行了排列，使所述第二氧電極板內(nèi)形成的每個所述孔隙都穿過所述第二空氣流路板內(nèi)形成的所述孔隙，在二者中間形成了第二空氣通道。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)電裝置，其中，對所述第一氧電極板和所述第一空氣流路板進行了排列，使所述第一氧電極板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點位于所述第一空氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙內(nèi)，并使所述第一空氣流路板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點位于所述第一氧電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙內(nèi)，在二者中間形成了所述第一空氣通道；以及，對所述第二氧電極板和所述第二空氣流路板進行了排列，使所述第二氧電極板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點位于所述第二空氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙內(nèi)，并使所述第二空氣流路板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點位于所述第二氧電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙內(nèi)，在二者中間形成了所述第二空氣通道。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一氧電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分和所述第一空氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分的形狀大體相同，以及所述第二氧電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分和所述第二空氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分的形狀大體相同。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一氧電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分和所述第一空氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分大體為相同的長方形，以及所述第二氧電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分和所述第二空氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分大體為相同的長方形。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)電裝置，其中，對所述第一氧電極板和所述第一空氣流路板進行了排列，使所述第一氧電極板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點與所述第一空氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙的中心點重合，并使所述第一空氣流路板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點與所述第一氧電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的中心點重合，在二者中間形成了所述第一空氣通道，以及，對所述第二氧電極板和所述第二空氣流路板進行了排列，使所述第二氧電極板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點與所述第二空氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙的中心點重合，并使所述第二空氣流路板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點與所述第二氧電極板內(nèi)形成的所述多個孔隙的中心點重合，在二者中間形成了所述第二空氣通道。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一空氣流路板和所述第二空氣流路板每個的厚度為0.01mm到0.5mm。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一氧電極板和所述第二氧電極板每個的厚度為0.01mm到1mm。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一空氣流路板和所述第二空氣流路板每個都由從以下材料組成的組中選出的一種材料制成聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、陶瓷、碳、哈司特鎳合金、不銹鋼、鎳、鉬、銅、鋁、鐵、銀、金、鉑、鉭和鈦。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一和第二氧電極板每個都由從以下材料組成的組中選出的一種材料制成哈司特鎳合金、不銹鋼、鎳、鉬、銅、鋁、鐵、銀、金、鉑、鉭、鈦，以及它們的合金。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)電裝置，其中，所述電池進一步包括第一組件保持板和第二組件保持板，在所述第一組件保持板中通過網(wǎng)格形成了多個孔隙，該第一組件保持板位于所述第一空氣流路板上與所述第一氧電極板相對的一側(cè)，在所述第二組件保持板中通過網(wǎng)格形成了多個孔隙，該第二組件保持板位于所述第二空氣流路板上與所述第二氧電極板相對的一側(cè)，對所述第一組件保持板和所述第一空氣流路板進行了排列，使所述第一組件保持板中形成的每個所述孔隙都穿過所述第一空氣流路板內(nèi)形成的所述孔隙，對所述第二組件保持板和所述第二空氣流路板進行了排列，使所述第二組件保持板中形成的每個所述孔隙都穿過所述第二空氣流路板內(nèi)形成的所述孔隙。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的發(fā)電裝置，其中，對所述第一組件保持板和所述第一空氣流路板進行了排列，使所述第一組件保持板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點位于所述第一空氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙內(nèi)，并使所述第一空氣流路板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點位于所述第一組件保持板內(nèi)形成的所述多個孔隙內(nèi)；以及，對所述第二組件保持板和所述第二空氣流路板進行了排列，使所述第二組件保持板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點位于所述第二空氣流路板內(nèi)形成的所述多個孔隙內(nèi)，并使所述第二空氣流路板的所述網(wǎng)格的至少部分交叉點位于所述第二組件保持板內(nèi)形成的所述多個孔隙內(nèi)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的發(fā)電裝置，其中，所述第一組件保持板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分大體設置成圓形，以及所述第二組件保持板內(nèi)形成的所述多個孔隙的至少一部分大體設置成圓形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置,特征在于該裝置具有多個電池,每個電池包括:氫電極板,質(zhì)子傳導膜,氧電極板,以及用于覆蓋電池的片狀罩(5),該片狀罩具有透氣性和防水性。發(fā)電裝置能夠高效地將空氣中的氧提供給氧電極板,并能高效地蒸發(fā)和去除掉水,另外該裝置在防水能力方面也很卓越。
文檔編號H01M8/24GK1386310SQ01802233
公開日2002年12月18日 申請日期2001年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月31日
發(fā)明者宮腰光史, 宮沢弘, 渡邊富一, 山浦潔, 丸山竜一郎, 瀧澤修一 申請人:索尼株式會社