專利名稱：電池裝置及電池裝置的封裝、拆卸回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池裝置及電池裝置的封裝方法與拆卸回收方法，更詳細(xì)而言， 涉及一種可快速封裝以及拆卸回收的電池裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的電力供應(yīng)來(lái)源，除了新興的太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、潮汐發(fā)電以 及地?zé)岚l(fā)電之外，大多還是以火力發(fā)電或核能發(fā)電的方式來(lái)提供社會(huì)大眾穩(wěn)定的電能供應(yīng) 來(lái)源。然而，火力發(fā)電及核能發(fā)電有嚴(yán)重的環(huán)境污染以及轉(zhuǎn)換效率低等問(wèn)題，而太陽(yáng)能發(fā) 電、風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、潮汐發(fā)電或地?zé)岚l(fā)電等在技術(shù)與設(shè)備上對(duì)于穩(wěn)定供電的能力也還 需要突破，因此以化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電力的燃料電池，遂漸漸地嶄露頭角。燃料電池是一種直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的供電裝置，類似一種小型發(fā)電 站，構(gòu)成燃料電池的組件最少需要電池本體、兩個(gè)電極(electrode)、電解液、電解質(zhì)薄膜 (electrolyte membrane)及/或集電器(current collector)等。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，其運(yùn)作原理 可看作水電解的逆反應(yīng)，其中，電極是燃料氧化與氧化劑還原的電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所，或 者是陽(yáng)極化學(xué)燃料的擴(kuò)散媒介，且電極一般可分為陽(yáng)極(Anode)電極與陰極(Cathode)電 極兩部分。而電解質(zhì)的功能是分隔氧化劑與還原劑并同時(shí)傳導(dǎo)質(zhì)子。此外，集電器也可稱 作雙極板(bipolar plate)，它具有收集電流、疏導(dǎo)反應(yīng)氣體以及分隔氧化劑與還原劑的作 用。一般而言，最常見的燃料電池有以氫氣與氧氣為燃料的氫氧燃料電池，和以金屬 和氧氣為燃料的金屬氧氣燃料電池。關(guān)于氫氧燃料電池，首先，氫氣由陽(yáng)極進(jìn)入且被觸媒分 解成為氫質(zhì)子與電子，接著氫質(zhì)子會(huì)穿過(guò)電解質(zhì)與從陰極來(lái)的氧氣反應(yīng)，并且再加上回路 中的電子，結(jié)合后生成水和熱，而電能則通過(guò)電子的流動(dòng)來(lái)產(chǎn)生。另外，關(guān)于金屬空氣燃料 電池則通過(guò)金屬與空氣極所導(dǎo)入的擴(kuò)散氧進(jìn)行氧化反應(yīng)，而在產(chǎn)生電能之余同時(shí)生成金屬 氧化物、氫氣及/或水。因此，現(xiàn)今的燃料電池因可利用氫氣與金屬作為燃料并與空氣中的 氧反應(yīng)產(chǎn)生電能與熱，所以除了具有低污染、高效率，與無(wú)噪音等優(yōu)點(diǎn)，更可將生成物進(jìn)行 后續(xù)的回收再利用。再者，隨著科學(xué)的進(jìn)步，燃料電池的燃料選擇也隨之增加，舉凡如純氫氣、甲醇、乙 醇、天然氣、金屬，甚至是運(yùn)用最廣泛的汽油，都可以做為燃料電池的燃料，這是目前其它所 有動(dòng)力來(lái)源所無(wú)法比擬的。而以燃料電池與燃料箱所組合而成的混合動(dòng)力，更可做為汽車、 飛機(jī)或船等運(yùn)輸機(jī)具的動(dòng)力來(lái)源，因此混合動(dòng)力機(jī)制實(shí)已成為各家廠商未來(lái)的設(shè)計(jì)趨勢(shì)。另外，目前市面上的一次、二次電池都采用一次性的封裝技術(shù)，亦即上述一次、二 次電池僅提供單次使用，而在電池壽命結(jié)束時(shí)也無(wú)法快速拆卸以及回收內(nèi)部材料予以再循 環(huán)使用。而一般的燃料電池設(shè)計(jì)廠商為了達(dá)到足夠且穩(wěn)定的電壓或電流的供給量，通常會(huì) 串連或并聯(lián)多個(gè)燃料電池單體以達(dá)到所要求的電壓或電流量。但現(xiàn)今燃料電池的結(jié)構(gòu)為了 得到較佳的封裝效果與安全性，因而增加了復(fù)雜的封裝機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致了燃料電池體積的增加， 進(jìn)而無(wú)法快速拆解或回收，而若串連或并聯(lián)多個(gè)燃料電池單體，或再加上其它燃料箱所組成的混合動(dòng)力機(jī)制時(shí)，對(duì)其裝置進(jìn)行封裝與拆卸回收的難度也隨之提升。此外，若燃料電池 的燃料耗盡時(shí)，還需要將其送至燃料電池設(shè)計(jì)廠商或是燃料電池的維修廠商，再以復(fù)雜而 繁瑣的步驟予以拆卸與再封裝，更造成了人力與機(jī)械成本的增加。因此，如何提供使用者一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可便利地、快速地封裝以及拆卸回收的電池 裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電池裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、封裝與回收困難等問(wèn)題，以節(jié)省時(shí)間與成本， 遂成為目前社會(huì)各界亟待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為解決前述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種電池裝置，其包括反應(yīng)槽框架、陽(yáng) 極導(dǎo)電組件、至少二個(gè)陰極導(dǎo)電組件、以及金屬固定件。該反應(yīng)槽框架具有第一開口與第二開口，且其側(cè)邊具有至少一開孔。該陽(yáng)極導(dǎo)電 組件設(shè)置于該反應(yīng)槽框架內(nèi)且不外露出該第一開口與第二開口 ；且該陽(yáng)極導(dǎo)電組件至少具 有一陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊穿透凸伸出該反應(yīng)槽框架的側(cè)邊開孔。該陰極導(dǎo)電組件分別完整覆蓋住 該反應(yīng)槽框架的該第一開口與第二開口，以形成該反應(yīng)槽框架內(nèi)部的反應(yīng)區(qū)域，藉此容置 電解液。該金屬固定件，鋪設(shè)于該陰極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架的表面上，以電性連接該陰 極導(dǎo)電組件；同時(shí)，該金屬固定件具有一個(gè)或多個(gè)開口部以顯露出該陰極導(dǎo)電組件的部分 表面與該反應(yīng)槽框架的部分表面。再者，該金屬固定件具有至少一陰極導(dǎo)電凸塊，并通過(guò)該 陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊與該陰極導(dǎo)電凸塊，以提供外部裝置使用電能。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，該電池裝置還包括至少一扣合件，用以扣合并固定 住該金屬固定件。本發(fā)明又提供一種電池裝置的封裝方法，其應(yīng)用于如上所述的電池裝置。該電池 裝置的封裝方法包括以下步驟(1)令該陽(yáng)極導(dǎo)電組件設(shè)置于該反應(yīng)槽框架內(nèi)，且使得該 陽(yáng)極導(dǎo)電組件所具有的陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊凸伸出該反應(yīng)槽框架側(cè)邊所具有的開孔；(2)令該陰 極導(dǎo)電組件分別完整覆蓋住該反應(yīng)槽框架的第一開口與第二開口，藉此于該反應(yīng)槽框架的 內(nèi)部形成該反應(yīng)區(qū)域以容置電解液；以及(3)令該金屬固定件鋪設(shè)于該陰極導(dǎo)電組件與該 反應(yīng)槽框架的表面上，并電性連接該陰極導(dǎo)電組件與該金屬固定件。此外，為了進(jìn)一步加強(qiáng)該電池裝置的整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，該電池裝置的封裝步驟， 還包括(4)令至少一扣合件扣合并固定住該金屬固定件。本發(fā)明還提供一種電池裝置的拆卸回收方法，應(yīng)用于如上所述的電池裝置。該電 池裝置的拆卸回收方法包括以下步驟(1)將該金屬固定件、該陰極導(dǎo)電組件、該陽(yáng)極導(dǎo)電 組件與該反應(yīng)槽框架由該電池裝置中予以分離；(2)清洗該金屬固定件、該反應(yīng)槽框架、該 陰極導(dǎo)電組件及/或該陽(yáng)極導(dǎo)電組件，以去除該電池裝置反應(yīng)時(shí)的生成物；以及⑶回收清 洗后的該金屬固定件、該陰極導(dǎo)電組件、該陽(yáng)極導(dǎo)電組件及/或該反應(yīng)槽框架，以進(jìn)行后續(xù) 的再利用程序。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的電池裝置及其封裝與拆卸回收方法，通過(guò)簡(jiǎn)單的構(gòu)件 與簡(jiǎn)便的封裝與拆卸步驟，解決現(xiàn)有技術(shù)中因電池結(jié)構(gòu)復(fù)雜而造成的封裝與拆卸回收困難 等問(wèn)題，進(jìn)一步更提供使用者能以更便利、更快速與更省成本的方式來(lái)封裝、拆卸及/或回 收該電池裝置，以節(jié)省時(shí)間與成本。


圖IA為本發(fā)明的電池裝置的立體分解圖；圖IB為本發(fā)明的電池裝置的陰極導(dǎo)電組件的剖面圖；圖IC為本發(fā)明的電池裝置的一實(shí)施例的示意圖；圖ID為本發(fā)明的電池裝置的一實(shí)施例的剖面圖；圖IE為本發(fā)明的電池裝置的另一實(shí)施例的剖面圖；圖IF為本發(fā)明的電池裝置的一實(shí)施方式的示意圖；圖IG為本發(fā)明的電池裝置的另一實(shí)施方式的示意圖；圖IH為本發(fā)明的電池裝置的扣合件的示意圖；圖II為本發(fā)明的電池裝置的另一實(shí)施例的示意圖；圖2為本發(fā)明的電池裝置的又一實(shí)施例的示意圖；圖3為本發(fā)明的電池裝置的封裝步驟流程圖；以及圖4為本發(fā)明的電池裝置的拆卸回收步驟流程圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明1、2電池裝置10、20反應(yīng)槽框架100 第一開口101 第二開口102、202 開孔103、203 進(jìn) / 排氣管11陽(yáng)極導(dǎo)電組件110、210陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊12、22陰極導(dǎo)電組件120碳粉層121金屬網(wǎng)狀層13、23金屬固定件130、230 開口部131、231陰極導(dǎo)電凸塊132 凸肋14、24 扣合件15防漏組件16隔離組件110，陽(yáng)極開口103，陰極開口131，氣管開口17組裝蓋組件AA剖面切線S31 S34封裝步驟S41 S43拆卸回收步驟具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書 所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過(guò)其它不同的具體實(shí)例 加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精 神下進(jìn)行各種修飾與變更。請(qǐng)參閱圖1A，其為本發(fā)明的電池裝置1的立體分解示意圖，如圖所示，該電池裝置 1包括反應(yīng)槽框架10、陽(yáng)極導(dǎo)電組件11、二個(gè)陰極導(dǎo)電組件12、金屬固定件13，以及扣合 件14。該反應(yīng)槽框架10，以塑料、人造橡膠、天然橡膠或乙烯丙烯橡膠(EPDM)等材料制 成，其具有第一開口 100(未圖示)、第二開口 101 (未圖示)、形成于該反應(yīng)槽框架10側(cè)邊的 開孔102，以及進(jìn)/排氣管103。其中，因塑料、人造橡膠、天然橡膠或乙烯丙烯橡膠(EPDM) 等材料富含彈性的特質(zhì)，所以該反應(yīng)槽框架10具有分散不良應(yīng)力與防漏的功能。同時(shí)，該 反應(yīng)槽框架10也可應(yīng)使用者需求而設(shè)計(jì)成具有抗酸及/或抗堿等特性。再者，該開孔102 的數(shù)目當(dāng)然也可隨使用者需求(例如電流量)而設(shè)置。承上述，該進(jìn)/排氣管103用以吸進(jìn)該電池裝置1于電解反應(yīng)時(shí)所需的氣體燃料， 例如當(dāng)該電池裝置1為氫氣燃料電池時(shí)，則吸進(jìn)氫氣以利形成電解反應(yīng)。另外，該進(jìn)/排氣 管103也可用于排放出該電池裝置電解反應(yīng)完所產(chǎn)生的氣體或多余的氣體，例如當(dāng)該電池 裝置1為金屬空氣燃料電池時(shí)，則該進(jìn)/排氣管103則用以排出該電池裝置1于電解反應(yīng) 完成時(shí)所產(chǎn)生的氫氣。再者，該進(jìn)/排氣管103還可用以作為加入相關(guān)的添加劑(例如作 為啟動(dòng)該電池裝置1的添加劑)的入口。此外，該進(jìn)用氣管103的數(shù)量、形狀、長(zhǎng)短或粗細(xì)皆可隨使用者需求所設(shè)計(jì)，且可 為與該反應(yīng)槽框架10 —體成型或分離設(shè)置。在具體實(shí)施時(shí)，可先于該反應(yīng)槽框架10的側(cè) 邊上通過(guò)物理蝕刻或化學(xué)蝕刻等方式形成多個(gè)該開孔102，隨后再將該進(jìn)/排氣管103接置 其中，例如可將該進(jìn)/排氣管103與該開孔102設(shè)計(jì)成具有相對(duì)應(yīng)的螺旋紋路，使得該進(jìn)/ 排氣管103可旋入該開孔102中。而該進(jìn)/排氣管103的材質(zhì)可為尼龍或塑料制成，因此 具有可彎曲及防漏的特性，且該進(jìn)/排氣管103的外部還可設(shè)計(jì)為具有多層的環(huán)狀層或螺 紋，以方便另行接置氣管與防止氣體及液體逆流。該陽(yáng)極導(dǎo)電組件11設(shè)置于該反應(yīng)槽框架10內(nèi)，且具有至少一陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊110， 且該陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊110穿透凸伸出該開孔102。具體實(shí)施時(shí)，該開孔102的大小可設(shè)計(jì)成 僅略大于該陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊110的體積大小，因此，當(dāng)該陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊110穿透凸伸出該開孔 102后，由于該反應(yīng)槽框架10富含彈性的特性，使得該開孔102得以緊密接合該陽(yáng)極導(dǎo)電凸 塊 110。在一優(yōu)選實(shí)施例中，該陽(yáng)極導(dǎo)電組件11由鋁(Al)、鋅(Zn)、鎂(Mg)及/或其它固 態(tài)高分子電解材料制成。另外，當(dāng)本發(fā)明的電池裝置1利用一般現(xiàn)有的化學(xué)反應(yīng)以生成電 能時(shí)，該陽(yáng)極導(dǎo)電組件11視為陽(yáng)極(Anode)端，然而，若以本發(fā)明的電池裝置1所產(chǎn)生的電 流方向而論，該陽(yáng)極導(dǎo)電組件11則視為負(fù)極端。該二個(gè)陰極導(dǎo)電組件12，分別完整地覆蓋住該反應(yīng)槽框架10的該第一開口 100與 第二開口 101，通過(guò)該陰極導(dǎo)電組件12與反應(yīng)槽框架10形成反應(yīng)區(qū)域以容置電解液于其中。一般而言，該電解液的成份為鋅二氧化錳、鋅氧化汞(水銀)，或氫氧化鉀等水溶液。在 一優(yōu)選實(shí)施例中，該陰極導(dǎo)電組件12可為多層次的隔離膜或復(fù)合式纖維結(jié)構(gòu)，其具有極為 微小的孔隙，且該孔隙僅供氣體分子(例如氧氣)穿過(guò)，所以具有疏水的功能，以防止該電 解液外漏進(jìn)而增加電池的壽命。另外，當(dāng)本發(fā)明的電池裝置1利用化學(xué)反應(yīng)以生成電能時(shí)， 該陰極導(dǎo)電組件12視為陰極端(Cathode)，然而，若以本發(fā)明的電池裝置1所生成的電流方 向而言，該二陰極導(dǎo)電組件12則視為正極端。該金屬固定件13，鋪設(shè)于該陰極導(dǎo)電組件12的表面上與該反應(yīng)槽框架10的表面 上，用以固定本發(fā)明的電池裝置1同時(shí)電性連接該陰極導(dǎo)電組件12。該金屬固定件13可 為用塑料包覆金屬、塑料壓合金屬材料、鋁、鐵、銅或馬口鐵等延展性佳的金屬，且經(jīng)防酸/ 堿侵蝕處理后所制成者，而該金屬固定件13的厚度可隨使用者需求所設(shè)計(jì)，例如可為介于 0. Imm至5mm之間。再者，該金屬固定件13設(shè)計(jì)為鏤空狀，形成有多個(gè)開口部130，以顯露 出該陰極導(dǎo)電組件12的部分表面與該反應(yīng)槽框架10的部分表面，藉此使得本發(fā)明的電池 裝置1于進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)所需的氣體(例如氧氣)，可通過(guò)該陰極導(dǎo)電組件12予以吸入。 另一方面，也能加速散發(fā)出本發(fā)明的電池裝置1進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的微量水/蒸氣，避 免不必要的應(yīng)力造成結(jié)構(gòu)的變化或弱化。承上述，該金屬固定件13還具有一陰極導(dǎo)電凸塊131，通過(guò)該陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊110與 該陰極導(dǎo)電凸塊130提供外部裝置使用電源，藉此形成電流回路。值得注意的是，該金屬固 定件13的表面還可形成有突起狀的凸肋132，通過(guò)該凸肋132增加該金屬固定件13的結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度與支撐力，而該凸肋132的結(jié)構(gòu)形狀可為方形、三角形或其它多邊形。該扣合件14，用以扣合于該金屬固定件13上，藉此固定與進(jìn)一步強(qiáng)化本發(fā)明的電 池裝置1。而該扣合件14的結(jié)構(gòu)可如同一般現(xiàn)有的金屬夾，還可設(shè)計(jì)為具有特殊的摟空結(jié) 構(gòu)以形成氣流導(dǎo)入或?qū)С龅墓艿?，進(jìn)而方便散熱。因此，可利用該扣合件14所提供的適當(dāng) 壓力使得本發(fā)明的電池裝置1的整體結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固，同時(shí)，該扣合件14所需提供的壓力皆 可隨使用者需求而改變。而于實(shí)際應(yīng)用時(shí)，該扣合件14可被覆有一層或多層的絕緣材料， 例如玻纖增強(qiáng)聚丙烯(FRPP)、高分子量聚乙烯(UHMW-PE)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PETP)、聚 氯乙烯(PVC)及/或聚丙烯(PP)，以提供絕緣的效果與進(jìn)一步防止電磁干擾的發(fā)生。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1B，其顯示了本發(fā)明的電池裝置1的陰極導(dǎo)電組件12的具體剖面圖， 該陰極導(dǎo)電組件12是由碳粉層120、金屬網(wǎng)狀層121上下層疊所組成的多層次的纖維結(jié)構(gòu)。 其中，該碳粉層12的材質(zhì)為碳纖維及/或石墨所制成者，因其纖維孔隙的孔徑大小僅可供 氣體分子通過(guò)，所以該陰極導(dǎo)電組件12具有透氣以及防水的材料特性。再者，該金屬網(wǎng)狀 層121可為金屬鎳、銅鍍銀、鐵鍍鎳、銀等具有耐蝕與導(dǎo)電特性的金屬所制成者，且可為板 狀、網(wǎng)狀、開孔或發(fā)泡結(jié)構(gòu)。于具體實(shí)施時(shí)，該金屬網(wǎng)狀層121的長(zhǎng)度可設(shè)計(jì)為大于該碳粉 層120的長(zhǎng)度，而超過(guò)該碳粉層120的部分該金屬網(wǎng)狀層121可反折于該碳粉層120上，再 利用該金屬固定件13予以壓合并固定，使得該金屬固定件13與該金屬網(wǎng)狀層121具有較 大的接觸面積，藉此達(dá)到較佳的電性連接效果。請(qǐng)參閱圖1C，其顯示了上述該電池裝置1于封裝完成后的示意圖。同時(shí)，請(qǐng)參閱圖 1D，其顯示了上述該電池裝置1于封裝完成后，沿著剖面切線AA所切的剖面示意圖。其結(jié) 構(gòu)特征皆與上述實(shí)施例相同，故于此不再予以贅述。請(qǐng)參閱圖1E，其顯示了本發(fā)明的電池裝置1另一剖面示意圖。相較于上述實(shí)施例，其最大差別在于該反應(yīng)槽框架10與該陰極導(dǎo)電組件12的接觸面之間，還具有至少一個(gè)防 漏組件15 ；以及于該陰極導(dǎo)電組件12的表面，還鋪設(shè)至少一層隔離組件16。該防漏組件15的材料可為人造橡膠或天然橡膠等彈性材料所制成的球體、片體、 含溝槽的墊片，或者為環(huán)設(shè)于該反應(yīng)槽框架10的開口周緣的其它形狀的墊片，用以防止該 電解液外漏，以及進(jìn)一步分散不良應(yīng)力，還能固定該反應(yīng)槽框架10與該陰極導(dǎo)電組件12的 相對(duì)位置，避免該陰極導(dǎo)電組件12滑動(dòng)而漏出電解液。舉例而言，若本發(fā)明的該電池裝置 1于化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，產(chǎn)生多余的生成物(例如氣體或結(jié)晶體)，造成該電池裝置1產(chǎn)生 形變，則該防漏組件15可使得該電解液不至于發(fā)生外漏的情形。該隔離組件16，可為碳粉或石墨制作而成的片狀且不導(dǎo)電的隔離薄膜或墊片，用 以防止該陽(yáng)極導(dǎo)電組件11與該陰極導(dǎo)電組件12間接地接觸，形成短路。舉例而言，若本發(fā) 明的該電池裝置1于化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，產(chǎn)生多余的生成物(例如結(jié)晶體)，造成陽(yáng)極導(dǎo)電 組件11與該陰極導(dǎo)電組件12間接地接觸，則該隔離組件16則可避免發(fā)生短路的情形。值 得注意的是，若該電池裝置1預(yù)定作為一次性電池來(lái)使用，亦可不使用該隔離組件16或通 過(guò)130空氣擴(kuò)散層的材料直接進(jìn)行封裝。請(qǐng)同時(shí)參閱圖IF及圖1G，其顯示了于多個(gè)上述電池裝置1上，可設(shè)置有組裝蓋組 件17以形成包含多個(gè)該電池裝置1的電池模塊，而該組裝蓋組件17為一片體，可用塑料或 橡膠等材料制成。該組裝蓋組件17至少具有對(duì)應(yīng)于該陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊110的陽(yáng)極開口 110’、對(duì)應(yīng)于該 陰極導(dǎo)電凸塊131的陰極開口 131’及/或?qū)?yīng)于該進(jìn)/排氣管103的氣管開口 103’。實(shí) 際應(yīng)用時(shí)，該組裝蓋組件17的長(zhǎng)度、寬度，以及上述的開口(110’、131’、103’)數(shù)目，皆可隨 使用者需求設(shè)計(jì)或調(diào)整。通過(guò)具有多個(gè)該電池裝置1的電池模塊，提供滿足使用者需求的 電壓值與電流值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)建置如圖IF及圖IG所示的電池模塊時(shí)，還可利用束 帶、盒體、或鎖固件(例如螺絲)進(jìn)一步進(jìn)行固定，且每個(gè)金屬固定件13的局部表面還可 涂布有絕緣材料、于縫隙中插入絕緣材料如PET薄板，以防止鄰近的該電池裝置1彼此影 響。除既有PET薄板裝置之外亦可于金屬固定件13外部及邊緣加入塑料射出件，塑料 射出件具有連續(xù)接合凸凹點(diǎn)之機(jī)構(gòu)，使多個(gè)電池裝置能更方便地接合，亦可作為電池裝置 間的阻隔物以防止短路發(fā)生。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該陽(yáng)極導(dǎo)電組件12與該陰極導(dǎo)電組件13上可涂布有 一層或數(shù)層的觸媒/轉(zhuǎn)化層(未圖示)，例如以鉬、釕、碳所制成的粉體層，或者以鉬、釕、碳 所制成的混合粉體層來(lái)當(dāng)作觸媒/轉(zhuǎn)化層。舉例而言，若本發(fā)明的電池裝置1為氫氧燃料 電池，首先，氫氣由該進(jìn)/排氣管103流進(jìn)該反應(yīng)區(qū)域，經(jīng)由該觸媒/轉(zhuǎn)化層將氫氣轉(zhuǎn)化為 氫離子與電子(例如=H2- > 2H++2e_)；接著，該氫離子、電子、加上通過(guò)由陰極導(dǎo)電組件13 所流進(jìn)來(lái)的氧氣，再經(jīng)由該觸媒/轉(zhuǎn)化層的催化作用形成水(例如4H++4e_+02- > 2H20)。請(qǐng)參閱圖1H，其顯示了本發(fā)明的電池裝置1的扣合件14的另一示意圖，該扣合件 14可具有多個(gè)鏤空結(jié)構(gòu)，且由于具有特殊的角度，因此當(dāng)本發(fā)明的電池裝置1建構(gòu)為如圖 IF及圖IG所示的電池模塊時(shí)，該扣合件14所具有的多個(gè)鏤空結(jié)構(gòu)可供氣流流通，以提高該 電池模塊整體的散熱效率。
請(qǐng)參閱圖II，其顯示了本發(fā)明的電池裝置1的另一實(shí)施例，該電池裝置1內(nèi)還可串 接有多個(gè)反應(yīng)槽框架10或11以形成一容量較大的反應(yīng)槽框架及多個(gè)反應(yīng)燃料塊/區(qū)，隨 后再蓋上兩個(gè)該陰極導(dǎo)電組件12、金屬固定件13，與扣合件14，以形成容量較大的電池裝 置。值得注意的是，該金屬固定件13與扣合件14的長(zhǎng)度、厚度與強(qiáng)度，皆可隨上述串接的 反應(yīng)槽框架10的數(shù)量來(lái)進(jìn)行調(diào)整。請(qǐng)參閱圖2，其顯示了本發(fā)明的電池裝置2的示意圖，該電池裝置2包括反應(yīng)槽 框架20、陽(yáng)極導(dǎo)電組件(未圖標(biāo))、二個(gè)陰極導(dǎo)電組件22、金屬固定件23，以及扣合件24。該電池裝置2相較于上述電池裝置1，其最大的差別在于該反應(yīng)槽框架20的側(cè)邊 形成有2個(gè)開孔202，且該陽(yáng)極導(dǎo)電組件21具有2個(gè)陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊210穿透凸伸出該開孔 102，而該金屬固定件23形成有2個(gè)陰極導(dǎo)電凸塊231。另外，相較于上述該金屬固定件13， 該金屬固定件23具有較多的開口部230，于該電池裝置2的表面形成多個(gè)交叉狀的結(jié)構(gòu)特 征。此外，該陽(yáng)極導(dǎo)電組件210與該陰極導(dǎo)電組件231上可形成有凹槽，以供使用者后續(xù)方 便接線于該陽(yáng)極導(dǎo)電組件210與該陰極導(dǎo)電組件231，但并不以此為限。於一具體實(shí)施例中，金屬固定件23亦可於其米字型本體外部加入阻隔塑料件，使 復(fù)數(shù)個(gè)電池裝置接合時(shí)可阻止電池裝置與電池裝置間可能之短路。請(qǐng)參閱圖3，其顯示了本發(fā)明的電池裝置的封裝方法步驟流程圖，其中，該封裝方 法包括以下步驟。于步驟S31中，令該陽(yáng)極導(dǎo)電組件設(shè)置于該反應(yīng)槽框架內(nèi)，且令該陽(yáng)極導(dǎo)電組件 所具有的陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊穿過(guò)該開孔以凸伸出該反應(yīng)槽框架，而該反應(yīng)槽框架為以塑料、人 造橡膠、天然橡膠或乙烯丙烯橡膠(EPDM)等材料所制成的實(shí)心槽體，具有富含彈性的特 性。當(dāng)然，該反應(yīng)槽框架也可應(yīng)使用者需求設(shè)計(jì)為具有抗酸/堿的特性。另外，該陽(yáng)極導(dǎo)電 組件由鋁(Al)、鋅(Zn)、鎂(Mg)及/或其它固態(tài)高分子電解材料制成，而該陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊 與該開孔的數(shù)目也可隨使用者需求所設(shè)計(jì)。接著行進(jìn)至步驟S32。在步驟S32中，令該陰極導(dǎo)電組件分別完整覆蓋住該反應(yīng)槽框架的第一開口與第 二開口，藉此于該反應(yīng)槽框架的內(nèi)部形成該反應(yīng)區(qū)域，再將電解液置入該反應(yīng)區(qū)域中，而該 陰極導(dǎo)電組件是由碳粉層上下夾至一金屬網(wǎng)狀層所組成的多層次纖維結(jié)構(gòu)，且該碳粉層的 材料為碳纖維及/或石墨，其纖維孔隙的孔隙大小僅可供氣體分子通過(guò)，所以該陰極導(dǎo)電 組件具有透氣以及防水的材料特性。接著行進(jìn)至步驟S33。在步驟S33中，令該金屬固定件鋪設(shè)于該陰極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架的表面 上，而該金屬固定件具有的多個(gè)開口部顯露出該陰極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架的部分表 面。此外，該金屬固定件可為一體成形或分離對(duì)稱設(shè)計(jì)，但不以此為限。在此值得特別提出說(shuō)明的是，在步驟S33后還包括步驟S34。在步驟S34中，可令 至少一扣合件予以扣合并固定住該金屬固定件，藉此進(jìn)一步固定住該電池裝置，而該扣合 件的具體結(jié)構(gòu)可為一般現(xiàn)有的金屬夾，因此可利用該扣合件所提供的適當(dāng)壓力使得本發(fā)明 的電池裝置的整體結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固，此外，該扣合件的數(shù)量、形狀皆可隨使用者需求而設(shè)計(jì)。另外，在步驟S32中，還包括令至少一個(gè)防漏組件設(shè)置于該反應(yīng)槽框架與該陰極 導(dǎo)電組件的接觸面，以防止該電解液外漏出該反應(yīng)區(qū)域，且該防漏組件用以進(jìn)一步分散不 良的應(yīng)力、防止該電解液外流，并予以固定該反應(yīng)槽框架10與二該陰極導(dǎo)電組件12的相對(duì) 位置，而該防漏組件15的材料可為人造橡膠或天然橡膠等彈性材料。此外，在步驟S32中，也可另外鋪設(shè)至少一隔離組件于該陰極導(dǎo)電組件的表面上，以防止該陰極導(dǎo)電組件與該陽(yáng) 極導(dǎo)電組件因該電池裝置的反應(yīng)生成物，而產(chǎn)生電性短路的情事。請(qǐng)參閱圖4，其顯示了本發(fā)明的電池裝置的拆卸回收步驟流程圖，其中，該拆卸回 收方法包括以下步驟。在步驟S41中，將該金屬固定件、該陰極導(dǎo)電組件、該陽(yáng)極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框 架由該電池裝置中予以分離。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，將該電池裝置輸入一軌道設(shè)備，以 將該金屬固定件、該陰極導(dǎo)電組件、該陽(yáng)極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架由該電池裝置中予以 分離。而該軌道設(shè)備可因應(yīng)實(shí)際需求而設(shè)計(jì)成單軌道或多軌道并行，并不以此為限。接著 行進(jìn)至步驟S42。在步驟S42中，清洗該金屬固定件、該反應(yīng)槽框架、該陰極導(dǎo)電組件及/或該陽(yáng)極 導(dǎo)電組件，以去除該電池裝置反應(yīng)時(shí)的生成物。接著行進(jìn)至步驟S43 ；在步驟S43中，回收清洗后的該金屬固定件、該陰極導(dǎo)電組件、該陽(yáng)極導(dǎo)電組件及 /或該反應(yīng)槽框架，以進(jìn)行后續(xù)的再利用程序。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，可使用一般現(xiàn) 有的水洗、干洗或以物理或化學(xué)等方式予以清洗，而該再利用程序利用所回收的該金屬固 定件、該陰極導(dǎo)電組件、該陽(yáng)極導(dǎo)電組件及/或該反應(yīng)槽框架執(zhí)行新的裝置的封裝程序。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該陰極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架的接觸面可具有至少一 個(gè)防漏組件，用以防止該電解液外漏出，因此，于該步驟S41中還包括令該設(shè)置于該反應(yīng)槽 框架與該陰極導(dǎo)電組件的接觸面間的防漏組件予以分離的步驟。另外，該電池裝置的陰極 導(dǎo)電組件的表面也可鋪設(shè)至少一層隔離組件，用以防止該電池裝置的反應(yīng)生成物造成該陰 極導(dǎo)電組件與該陽(yáng)極導(dǎo)電組件不必要的接觸，而產(chǎn)生電性短路的現(xiàn)象，因此，在該步驟S41 中還包括令該隔離組件與該陰極導(dǎo)電組件予以分離的步驟。綜上所述，本發(fā)明的電池裝置，首先設(shè)置陽(yáng)極導(dǎo)電組件于反應(yīng)槽框架中，且該陽(yáng)極 導(dǎo)電組件具有至少一陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊穿透凸伸出該反應(yīng)槽框架的側(cè)邊開孔；接著，令二陰極 導(dǎo)電組件分別上下覆蓋住該反應(yīng)槽框架的第一開口與第二開口 ；隨后，鋪設(shè)具有至少一陰 極導(dǎo)電凸塊的金屬固定件于二該陰極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架的表面上，且顯露出二該陰 極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架的部分表面于該金屬固定件的開口部中，并電性連接該陰極導(dǎo) 電組件與該金屬固定件；最后，令至少一扣合件扣合同時(shí)固定住該金屬固定件。因此，通過(guò)該陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊與該陰極導(dǎo)電凸塊可提供外部裝置電能予以使用。同 時(shí)，解決現(xiàn)有技術(shù)中因電池結(jié)構(gòu)復(fù)雜所造成的封裝、拆卸與回收困難的問(wèn)題，進(jìn)一步更提供 使用者一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且封裝方法及拆卸回收方法快速、簡(jiǎn)便的電池裝置，以節(jié)省時(shí)間與成 本。以上所述的具體實(shí)施例，僅用以例釋本發(fā)明的特點(diǎn)及功效，而非用以限定本發(fā)明 的可實(shí)施范疇，在未脫離本發(fā)明上述揭示的精神與技術(shù)范疇下，任何運(yùn)用本發(fā)明所揭示內(nèi) 容而完成的等效改變及修飾，均仍應(yīng)被本申請(qǐng)專利的保護(hù)范圍涵蓋。
權(quán)利要求
一種電池裝置，包括反應(yīng)槽框架，其具有第一開口與第二開口，且具有至少一開孔；陽(yáng)極導(dǎo)電組件，其設(shè)置于該反應(yīng)槽框架內(nèi)，而該陽(yáng)極導(dǎo)電組件具有至少一陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊，該陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊穿過(guò)該開孔以凸伸出該反應(yīng)槽框架；至少二陰極導(dǎo)電組件，其分別完整覆蓋住該反應(yīng)槽框架的第一開口與第二開口，藉此于該反應(yīng)槽框架的內(nèi)部形成反應(yīng)區(qū)域以容置電解液；以及金屬固定件，其鋪設(shè)于該陰極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架的表面上，并電性連接該陰極導(dǎo)電組件，其中，該金屬固定件具有至少一個(gè)開口部，該開口部顯露出該陰極導(dǎo)電組件的部分表面與該反應(yīng)槽框架的部分表面，且該金屬固定件具有至少一陰極導(dǎo)電凸塊，使該電池裝置通過(guò)該陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊及/或該陰極導(dǎo)電凸塊提供電能。
2.如權(quán)利要求1所述的電池裝置，還包括至少一扣合件，用以扣合并固定住該金屬固 定件，且該扣合件的表面涂布有絕緣層。
3.如權(quán)利要求1所述的電池裝置，還包括至少一防漏組件，其設(shè)置于該反應(yīng)槽框架與 該陰極導(dǎo)電組件的接觸面，以防止該電解液外漏。
4.如權(quán)利要求1所述的電池裝置，還包括至少一隔離組件，其鋪設(shè)于該陰極導(dǎo)電組件 的表面上，以防止該陰極導(dǎo)電組件與該陽(yáng)極導(dǎo)電組件電性短路。
5.如權(quán)利要求1所述的電池裝置，其中，該反應(yīng)槽框架具有進(jìn)/排氣管，用以吸進(jìn)該 電池裝置于電解反應(yīng)時(shí)所需的氣體燃料，或排放出該電池裝置電解反應(yīng)完所產(chǎn)生的氣體廢 料。
6.如權(quán)利要求5所述的電池裝置，還包括組裝蓋組件，用以組合多個(gè)該電池裝置，藉此 形成電池模塊，其中，該組裝蓋組件具有對(duì)應(yīng)于該陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊的陽(yáng)極開口、對(duì)應(yīng)于該陰極 導(dǎo)電凸塊的陰極開口及/或?qū)?yīng)于該進(jìn)/排氣管的氣管開口。
7.如權(quán)利要求1所述的電池裝置，其中，該金屬固定件具有凸肋，用以強(qiáng)化該金屬固定 件的支撐力。
8.如權(quán)利要求1所述的電池裝置，其中，該陰極導(dǎo)電組件具有碳粉層與金屬網(wǎng)狀層，且 該金屬網(wǎng)狀層為金屬鎳，用以電性連接該金屬固定件。
9.如權(quán)利要求1所述的電池裝置，其中，該反應(yīng)槽框架為四邊形、圓形或多邊形，且其 材質(zhì)為塑料或橡膠。
10.一種應(yīng)用于如權(quán)利要求1所述的電池裝置的封裝方法，包括(1)令該陽(yáng)極導(dǎo)電組件設(shè)置于該反應(yīng)槽框架內(nèi)，且使得該陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊穿過(guò)該開孔以 凸伸出該反應(yīng)槽框架；(2)令該陰極導(dǎo)電組件分別覆蓋住該反應(yīng)槽框架的第一開口與第二開口，以于該反應(yīng) 槽框架的內(nèi)部形成反應(yīng)區(qū)域，再將電解液置入該反應(yīng)區(qū)域；以及(3)令該金屬固定件鋪設(shè)于該陰極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架的表面上。
11.如權(quán)利要求10所述的電池裝置的封裝方法，還包括令一扣合件扣合并固定該金屬 固定件的步驟(4)。
12.如權(quán)利要求10所述的電池裝置的封裝方法，其中，步驟(2)還包括令至少一防漏組 件設(shè)置于該反應(yīng)槽框架與該陰極導(dǎo)電組件的接觸面間以防止該電解液外漏的步驟。
13.如權(quán)利要求10所述的電池裝置的封裝方法，其中，步驟(2)還包括令至少一隔離組 件鋪設(shè)于該陰極導(dǎo)電組件的表面上以防止該陰極導(dǎo)電組件與該陽(yáng)極導(dǎo)電組件產(chǎn)生電性短 路的步驟。
14.一種應(yīng)用于如權(quán)利要求1所述的電池裝置的拆卸回收方法，包括(1)將該金屬固定件、該陰極導(dǎo)電組件、該陽(yáng)極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架由該電池裝置 中予以分離；(2)清洗該金屬固定件、該反應(yīng)槽框架、該陰極導(dǎo)電組件及/或該陽(yáng)極導(dǎo)電組件，以去 除該電池裝置反應(yīng)時(shí)的生成物；以及(3)回收清洗后的該金屬固定件、該陰極導(dǎo)電組件、該陽(yáng)極導(dǎo)電組件及/或該反應(yīng)槽框 架，以進(jìn)行后續(xù)的再利用程序。
15.如權(quán)利要求14所述的電池裝置的拆卸回收方法，其中，步驟(1)將該電池裝置輸入 一軌道設(shè)備以將該金屬固定件、該陰極導(dǎo)電組件、該陽(yáng)極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架由該電 池裝置中予以分離。
16.如權(quán)利要求14所述的電池裝置的拆卸回收方法，其中，該再利用程序利用所回收 的該金屬固定件、該陰極導(dǎo)電組件、該陽(yáng)極導(dǎo)電組件及/或該反應(yīng)槽框架執(zhí)行新的電池裝 置的封裝程序。
全文摘要
一種電池裝置及電池裝置的封裝、拆卸回收方法。首先，將陽(yáng)極導(dǎo)電組件設(shè)置于反應(yīng)槽框架內(nèi)，并使陽(yáng)極導(dǎo)電凸塊凸伸出該反應(yīng)槽框架，接著，令二組陰極導(dǎo)電組件分別覆蓋住該反應(yīng)槽框架的第一開口與第二開口，以形成一可容置電解液的反應(yīng)區(qū)域，隨后，令金屬固定件鋪設(shè)于該陰極導(dǎo)電組件與該反應(yīng)槽框架的表面上，最后，使用一扣合件扣住該金屬固定件。據(jù)此，本發(fā)明所提供的電池裝置通過(guò)特殊的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，能提供使用者一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、封裝快速與可拆卸回收的電池裝置，因此解決現(xiàn)有的電池裝置因結(jié)構(gòu)復(fù)雜所造成的封裝與拆卸困難，以及回收困難等問(wèn)題。
文檔編號(hào)H01M12/06GK101944623SQ20091014878
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者張耿榮, 李國(guó)霖, 李富生, 趙允正, 黃學(xué)正 申請(qǐng)人:開齋集團(tuán)有限公司