專利名稱：具備干電池外型的燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料電池，特別是關(guān)于一種具備干電池外型的燃料電池。
背景技術(shù)：
由于公用燃料電池的外型，皆是制造商自行所設(shè)計，因此公用燃料電池的外型種類繁多。然而，這些公用燃料電池在搭配使用干電池的電子裝置使用時，由于受到公用燃料電池外型的障礙，無法直接承裝在容納干電池的電池容室，而必須采用外接方式，例如利用電源線的連接，來將公用燃料電池與電子裝置連接一起。
本發(fā)明的發(fā)明人有鑒于公用燃料電池的外型，其所帶來的使用上不方便缺失，發(fā)明一種具備干電池外型的燃料電池，讓使用者有如使用干電池一般。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具備干電池外型的燃料電池，讓使用者有如使用現(xiàn)有干電池一樣的方便。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種具備干電池外型的燃料電池(Fuel Cell)，包括殼體與燃料電池核心組件(Fuel Cell core set)。殼體采用兼容于干電池封裝外殼的外型，其具有內(nèi)部空間，以及其頂面與底面分別設(shè)置正極接點與負極接點。內(nèi)部空間至少分割成二個獨立的第一容室與第二容室，第一容室用來儲放陽極燃料，第二容室用來儲放陰極燃料。燃料電池核心組件包含至少一個以上的膜電極組(Membrane ElectrodeAssembly)，且設(shè)置內(nèi)部空間之內(nèi)。該些膜電極組的陽極位于第一容室，其陰極位于第二容室。位于第一容室的陽極燃料能夠流入至該些膜電極組的陽極，以及位于第二容室的陰極燃料能夠流入至該些膜電極組的陰極。正極接點電氣性連接于至少其中一個膜電極組的陽極，以及負極接點電氣性連接于至少其中一個膜電極組的陰極。
所述殼體，兼容于一號干電池封裝外殼的外型。
所述殼體，兼容于二號干電池封裝外殼的外型。
所述殼體，兼容于三號干電池封裝外殼的外型。
所述殼體，兼容于四號干電池封裝外殼的外型。
所述陽極燃料，選自于一甲醇溶液、一氫氣。
所述陰極燃料，選自于一氧氣、一空氣。
所述燃料電池核心組件為一雙極燃料電池板。
本發(fā)明所述具備干電池外型的燃料電池，還進一步包括一分隔件，設(shè)置于所述內(nèi)部空間之內(nèi)，以及用來將所述內(nèi)部空間至少分離成二個獨立的第一容室與第二容室。
所述分隔件，承置所述燃料電池核心組件。
所述燃料電池核心組件的基板，用來將所述內(nèi)部空間至少分離成二個獨立的第一容室與第二容室。
所述殼體，進一步設(shè)置一注入口，用來注入新的陽極燃料至所述第一容室。
所述殼體，進一步設(shè)置一通氣口，用來讓外界的空氣流通至所述第二容室。
所述燃料電池核心組件的基板，選自于一印刷電路基板、一陶瓷基板。
所述燃料電池核心組件，產(chǎn)生一1.5V電壓的電力。
所述燃料電池核心組件，產(chǎn)生一介于1.2V電壓至12V電壓的電力。
所述殼體材質(zhì)，選自于一透明材質(zhì)、一半透明材質(zhì)、一不半透明材質(zhì)。
所述殼體，進一步設(shè)置一檢窗口，用來目視檢視位于所述第一容室的陽極燃料的殘量。
所述殼體，進一步設(shè)置一透氣不透液通氣口，用來讓生成物的氣體自所述第一容室流出至外界。
所述殼體，進一步設(shè)置一清潔口，平常時被密封其開口，當(dāng)須要清理殘存在所述第二容室內(nèi)的生成物時，其開口被開放。
本發(fā)明所述具備干電池外型的燃料電池，讓使用者有如使用現(xiàn)有干電池一樣的方便。


圖1為本發(fā)明具備干電池外型的燃料電池的第一實施例結(jié)構(gòu)圖；圖2A為本發(fā)明燃料電池核心組件的立體結(jié)構(gòu)圖；圖2B為本發(fā)明燃料電池核心組件的另一視角的立體結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明具備干電池外型的燃料電池的第二實施例結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明分隔件的范例結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明的殼體的實施例結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明具備干電池外型的燃料電池位于內(nèi)部的電氣結(jié)構(gòu)范例。
圖中10燃料電池 11殼體11a 注入口 11b 通氣口11c 檢窗口 11d 透氣不透液通氣口11e 清潔口 13燃料電池核心組件15分隔件 110 第一容室112 第二容室 114 極接點116 負極接點 131 陽極集電板131a 陽極集電線路 131b 基板133 膜電極組 135 陰極集電板135a 陰極集電線路 135b 基板
具體實施例方式
為使熟悉該項技藝人士了解本發(fā)明的目的、特征及功效，由下述具體實施例，并配合所附圖式，對本發(fā)明詳加說明，說明如后圖1為本發(fā)明具備干電池外型的燃料電池的第一實施例結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的具備干電池外型的燃料電池10，其外觀形狀兼容于干電池封裝外殼的外型，例如兼容于一號干電池、二號干電池、三號干電池、四號干電池等其中一種，來提供給使用燃料電池10的使用者完全依照傳統(tǒng)干電池的使用習(xí)慣。燃料電池10主要包括有殼體11以及燃料電池核心組件13，分別說明如下殼體11的外型采兼容于干電池封裝外殼外型的設(shè)計，其具有一內(nèi)部空間，以及位于殼體11的頂面與底面，乃分別設(shè)置正極接點114與負極接點116。殼體11的內(nèi)部空間被分割成至少二個獨立的第一容室110與第二容室112，第一容室110與第二容室112是彼此不相通。第一容室110的主要功能是用來儲放陽極燃料，而第二容室的主要功能是來儲放陰極燃料，或是作為外界空氣的流通于其內(nèi)的空間。
圖2A為本發(fā)明燃料電池核心組件的立體結(jié)構(gòu)圖，圖2B為本發(fā)明燃料電池核心組件的另一視角的立體結(jié)構(gòu)圖。燃料電池核心組件13例如可以采用現(xiàn)成的雙極性燃料電池板，或是其它現(xiàn)成的燃料電池板。燃料電池核心組件13由陽極集電板131、數(shù)個膜電極組133、陰極集電板135，分別自上而下積層堆疊而成，燃料電池核心組件13在外型結(jié)構(gòu)呈單片(One Piece)結(jié)構(gòu)。陽極集電板131形成數(shù)個陽極集電線路131a，每個陽極集電線路131a是對應(yīng)且接觸到一個膜電極組133的陽極端。陰極集電板135形成數(shù)個陰極集電線路135a，每個陰極集電線路135a是對應(yīng)且接觸到一個膜電極組133的陰極端。陽極集電板131的基板131b以及陰極集電板135的基板135b，依據(jù)所采用現(xiàn)成燃料電池板的不同，基板131b、135b可能是印刷電路基板、陶瓷基板，或是其它材質(zhì)的基板。當(dāng)然，位于該些陽極集電線路131a的區(qū)域以內(nèi)，以及位于該些陰極集電線路135a的區(qū)域以內(nèi)，皆設(shè)置許多微小通孔(圖未顯示)，使得位于第一容室110的陽極燃料，例如甲醇溶液、氫氣等，以及位于第二容室112的陰極燃料，例如氧氣、空氣等，分別能夠通過該些通孔，而分別進入至該些膜電極組133的陽極與陰極。
圖3為本發(fā)明具備干電池外型的燃料電池的第二實施例結(jié)構(gòu)圖。圖3的第二實施例增設(shè)置一片格分隔件15，分隔件15是用來將殼體11的內(nèi)部空間分割成第一容室110與第二容室112，同時，分隔件15也用來承置燃料電池核心組件13。圖4為本發(fā)明分隔件的范例結(jié)構(gòu)圖。圖4的分隔件15的中央?yún)^(qū)域系形成鏤空區(qū)域，而鏤空區(qū)域的面積系小于燃料電池核心組件13的整片面積，且鏤空區(qū)域的面積系約略能夠蓋過所有的集電線路131a、135a。分隔件15例如采用塑料材質(zhì)、印刷電路板、金屬板等基材等來加以制作。分隔件15亦可以采用布滿許多小孔洞的結(jié)構(gòu)，來取代鏤空區(qū)域的結(jié)構(gòu)。
在組裝本發(fā)明的燃料電池10時，須將燃料電池核心組件13的該些膜電極組133的陽極皆朝向第一容室110，且該些膜電極組133的陰極皆朝向第二容室112。同時，由于第一容室110與第二容室112為互不相通的獨立空間結(jié)構(gòu)，因此各別容室110、112的陽極燃料與陰極燃料不會混亂在一起。
圖5為本發(fā)明的殼體的實施例結(jié)構(gòu)圖。殼體11的頂面與底面，分別設(shè)置正極接點114與負極接點116，而接點114、166用來連接負載。位于第一容室110側(cè)的殼體11周壁，設(shè)置有注入口11a以及檢窗口11c。注入口11a是用來注入新的陽極燃料至第一容室110，而檢窗口11c是用來目視檢視位于第一容室110的陽極燃料的殘量。位于第二容室112側(cè)的殼體11周壁，設(shè)置有至少一個以上的通氣口11b，用來讓外界的空氣流通至第二容室112。殼體11材質(zhì)可以采用于透明材質(zhì)、半透明材質(zhì)、不半透明材質(zhì)，殼體11材質(zhì)也可以采用于塑料材質(zhì)、防酸處理后的金屬材質(zhì)、防酸材質(zhì)。請參見圖5，位于第一容室110側(cè)的殼體11周壁，設(shè)置有透氣不透液通氣口11d，用來讓生成物的氣體，例如二氧化碳的生成物，能夠自第一容室110流出至外界。透氣不透液通氣口11d的具體手段例如利用一片透氣不透液膜，將其封住于透氣不透液通氣口11d的內(nèi)側(cè)。再者，該些通氣口11b的孔洞大小設(shè)計，能夠再予考慮到能夠讓生成物的水氣，能夠自第二容室112排出至外界。再者，位于第二容室112側(cè)的殼體11周壁，設(shè)置有一個清潔口11e，于平常時由一個蓋件(圖未顯示)來密封其開口，于須要進一步來清理第二容室112的生成物時，可將蓋件移除，例如再由具備吸附水份的清潔棒，伸入于第二容室112之內(nèi)來做清理，以達清除水氣的目的。
圖6為本發(fā)明具備干電池外型的燃料電池位于內(nèi)部的電氣結(jié)構(gòu)范例。由各個膜電極組133所構(gòu)成的電池單元，例如采以并聯(lián)方式予以全部連接一起，而最后的總正極與總負極分別連接正極接點114與負極接點116。連接各個膜電極組133的連接方式，本發(fā)明并不以圖6作為局限。本發(fā)明的燃料電池10在正極接點114與負極接點116所輸出的電壓值，例如為1.5V電壓、1.2V電壓、或是其它電壓值。
燃料電池10能夠制作成二次電池來使用，透過注入口11a補充新的陽極燃料，以及通氣口11b能夠流通空氣來作為陰極燃料的供應(yīng)，據(jù)此，燃料電池10能夠重復(fù)性使用。燃料電池10亦能夠制作成一次電池來使用，當(dāng)儲放于第一容室110的陽極燃料其容量，以及儲放于第二容室112的陰極燃料其容量，皆預(yù)先設(shè)計成預(yù)定量，使燃料預(yù)定量在消耗盡之前，燃料電池10能夠正常產(chǎn)生預(yù)定電壓的輸出。
燃料電池10可以透過遮閉通氣口11b的方式，以阻絕外界空氣流通至第二容室120，在此情況下，該些膜電極組133因為無法獲取空氣中的氧氣，而停止電化學(xué)反應(yīng)，燃料電池10的正極接點114與負極接點116也就停止電流的輸出。
殼體11的內(nèi)部空間除了采行上述左、右的空間分割方式，來實現(xiàn)第一容室110與第二容室112以外，內(nèi)部空間亦能夠采行上、下的空間分割方式。當(dāng)然，實現(xiàn)第一容室110與第二容室112的空間分割方式，系可以任意變化，例如分隔件15被斜方向設(shè)置，而將第一容室110與第二容室112的空間結(jié)構(gòu)作出變化。分隔件15并不以平板為局限，例如斷面呈三角形的板片、斷面呈梯形的板片、斷面呈多角形的板片等等，皆能夠作為分隔件15，據(jù)此，更能變化出第一容室110與第二容室112的空間分割方式。無論采用何種的空間分割方式，最終目的是要讓該些膜電極組133能夠順利獲取陽極燃料與陰極燃料。
本發(fā)明上述的實施例與第二實施例，是用來揭露本發(fā)明，本發(fā)明并不局限在第一實施例與第二實施例的內(nèi)容，凡依據(jù)本發(fā)明上述的第一實施例與第二實施例的特征與精神，所為等效性的變化范圍，皆屬于本發(fā)明。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此項技藝人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許更動與潤飾，所作更動與潤飾仍屬于本發(fā)明申請專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，包括一殼體，兼容于干電池封裝外殼的外型，且具有一內(nèi)部空間，以及所述殼體的頂面與底面分別設(shè)置一正極接點與一負極接點，其中所述內(nèi)部空間至少分割成二個獨立的一第一容室與一第二容室，其中所述第一容室用來儲放一陽極燃料，所述第二容室用來儲放一陰極燃料；一至少包含一個以上的膜電極組的燃料電池核心組件，設(shè)置所述內(nèi)部空間之內(nèi)，其中所述膜電極組的陽極位于所述第一容室，所述膜電極組的陰極位于所述第二容室，且所述陽極燃料能夠流入至所述膜電極組的陽極，以及所述陰極燃料能夠流入至所述膜電極組的陰極；其中至少一個的膜電極組的陽極電氣性連接于所述正極接點，以及至少一個膜電極組的陰極電氣性連接于所述負極接點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述殼體，兼容于一號干電池封裝外殼的外型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述殼體，兼容于二號干電池封裝外殼的外型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述殼體，兼容于三號干電池封裝外殼的外型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述殼體，兼容于四號干電池封裝外殼的外型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述陽極燃料，選自于一甲醇溶液、一氫氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述陰極燃料，選自于一氧氣、一空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述燃料電池核心組件為一雙極燃料電池板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，還進一步包括一分隔件，設(shè)置于所述內(nèi)部空間之內(nèi)，以及用來將所述內(nèi)部空間至少分離成二個獨立的第一容室與第二容室。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述分隔件，承置所述燃料電池核心組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述燃料電池核心組件的基板，用來將所述內(nèi)部空間至少分離成二個獨立的第一容室與第二容室。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述殼體，進一步設(shè)置一注入口，用來注入新的陽極燃料至所述第一容室。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述殼體，進一步設(shè)置一通氣口，用來讓外界的空氣流通至所述第二容室。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述燃料電池核心組件的基板，選自于一印刷電路基板、一陶瓷基板。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述燃料電池核心組件，產(chǎn)生一1.5V電壓的電力。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述燃料電池核心組件，產(chǎn)生一介于1.2V電壓至12V電壓的電力。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述殼體材質(zhì)，選自于一透明材質(zhì)、一半透明材質(zhì)、一不半透明材質(zhì)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述殼體，進一步設(shè)置一檢窗口，用來目視檢視位于所述第一容室的陽極燃料的殘量。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述殼體，進一步設(shè)置一透氣不透液通氣口，用來讓生成物的氣體自所述第一容室流出至外界。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述具備干電池外型的燃料電池，其特征在于，所述殼體，進一步設(shè)置一清潔口，平常時被密封其開口，當(dāng)須要清理殘存在所述第二容室內(nèi)的生成物時，其開口被開放。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具備干電池外型的燃料電池，包括殼體與燃料電池核心組件。殼體采用兼容于干電池封裝外殼的外型，其具有內(nèi)部空間，以及其頂面與底面分別設(shè)置正極接點與負極接點。內(nèi)部空間至少分割成二個獨立的第一容室與第二容室，第一容室用來儲放陽極燃料，第二容室用來儲放陰極燃料；燃料電池核心組件包含至少一個以上的膜電極組，且設(shè)置內(nèi)部空間之內(nèi)。該些膜電極組的陽極位于第一容室，其陰極位于第二容室；位于第一容室的陽極燃料能夠流入至該些膜電極組的陽極，以及位于第二容室的陰極燃料能夠流入至該些膜電極組的陰極；正極接點電氣性連接于至少其中一個膜電極組的陽極，以及負極接點電氣性連接于至少其中一個膜電極組的陰極。
文檔編號H01M2/02GK1825671SQ20051000876
公開日2006年8月30日 申請日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者吳保澤 申請人:李珍緣