专利名称：用于再充燃料电池的燃料盒的装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及用于燃料电池的燃料盒。具体地，本发明涉及可再充 燃料供应部。
背景技术：
燃料电池是一种将反应剂，如燃料和氧化物的化学能直接重整成直流
(DC)电的器件。对于越来越多的应用场合来说，燃料电池比常规的发电 装置如矿物燃料的燃烧以及便携式的电能存贮装置如锂离子电池具有更高 的效率。
一般来讲，燃料电池技术中包括有多种不同类型的燃料电池，如碱性 燃料电池、聚合物电解型燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融型碳酸盐燃料 电池、固体氧化物燃料电池以及酶燃料电池。现今更重要的燃料电池可大 致划分为几种类型，即(i)采用压缩的氩(H2)作为燃料的燃料电池； (11)质子交换膜(PEM)燃料电池，其采用的是醇类如甲醇(CH3OH)、 金属氢化物如硼氢化钠(NaBHj 、碳氢化合物或者是其它能重整成氢燃 料的燃料；(iii)能够直接消耗非氢燃料的PEM燃料电池或者是直接氧化 燃料电池；以及(iv)能在^l高的温度下直接将碳氲化合物燃料重整成电 力的固体氧化物燃料电池(SOFC)。
压缩的氢通常处于高压状态，因此其操作非常困难。此外，其通常需 要很大的贮备盒，因此对于消费类电子设备而言无法做到足够小。常规的 重整燃料电池需要重整剂以及其它的蒸发和辅助系统来将燃料重整成氢从
4而与燃料电池中的氧化剂反应。最新的进展使重整剂或重整型燃料电池很 有希望用于消费类电子设备。最常用的直接氧化燃料电池是直接甲醇燃料
电池或DMFC。其它的直4矣氧化燃料电池包括直接乙醇燃料电池和直接原 碳酸四甲酯燃料电池。甲醇与燃料电池中的氧化剂直接反应的DMFC是一 种最简单且最有可能做到最小的燃料电池，其也有望作为消费类电子设备 的电源。SOFC在高热下重整碳氢化合物燃料如丁烷而产生电能。SOFC 需要在1000°C范围内的相对高温来使燃料电池反应发生。
用来生成电能的化学反应对每一类燃料电池来说都是不同的。对于 DMFC来说，每一个电极处的化学能-电学能反应以及直接曱醇燃料电池的 总反应可描述如下
阳极的半反应
CH3OH + H20 — C02 + 6fT + 6e-
阴极的半反应
1.502 + 6!^ + 6^ —3H20
总燃料电池的反应
CH3OH + 1.502 — C02 + 2H20
由于氲离子(IT)穿过PEM从阳极迁移到阴极，并且由于自由电子 e—不能穿过PEM,因此电子流过外部电路，从而通过外部电路产生电流。 该外部电路可用来给许多有用的消费类电子设备提供电能，如移动电话或 蜂窝电话、计算器、个人数字助理、笔记本电脑以及动力工具等。
美国专利3,143,440、 4,390,603、 5,992,008和5,945,231均对DMFC进 行了描述，这两篇专利以引用的方式全文并入这里。通常来讲，PEM由聚 合物制成，如DuPont公司的Nafio,或者是其它合适的膜，前者是厚度在 约0.05mm到约0.5 mm之间的全氟化磺酸聚合物。阳极通常由用聚四氟乙 烯处理的碳纸制成，其上支撑并沉积有很簿的一层催化剂，如铂-钌。阴 极通常是气体扩散电极，其中有铂颗粒粘接到该膜的一侧上。在化学金属氩化物燃料电池中，硼氲化钠被重整并反应如下
NaBH4 + 2H20 —(热或催化剂)—4(H2) + (NaB02)
阳才及的半反应
H2 — 2HT + 2e-
阴才及的半反应
2(2JT + 2e， + 02 — 2H20
适合于该反应的催化剂包括铂和釕以及其它的金属。重整硼氢化钠产 生的氢燃料在燃料电池中与氧化剂如02进行反应，产生电(或者是电子流) 和副产品水。该过程中还会产生副产品硼酸钠(NaB02)。硼氩化钠燃料电 池在美国专利4， 261， 956中进行了描述，其以引用的方式并入这里。
燃料盒可以包括许多可重复使用的部件，例如阀门。某些部件需要具 体特殊对准，例如当两个或更多阀门正确地连接到彼此时才能开启的可分 离阀。同样地，实现正确的对准对于用户来说是非常困难并且费时的。再 充燃料盒是单向的，以保持这些可重复使用的部件。然而，由于用于燃料 电池的燃料可以是液体，因此仍然需要提供一种装置，帮助用户再充燃料
发明内容
再充燃料供应部的燃料的再充燃料盒，连接再充燃料盒到可再充燃料供应 部以把燃料从再充燃料盒传输到可再充燃料供应部的锁扣及释放装置。锁 扣及释放装置也使再充燃料盒保持在可再充燃料供应组件中，直到再充燃 料的燃料基本用光。
当结合附图阅读下面的详细描述时，将更好地理解本发明的这些和其 他特征、方面和优点，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件， 其中
图1是才艮据本发明第一实施例的可再充燃料组件的截面图，该组件包
括可再充燃料盒和再充组件；
图2是用于图1中示出的可再充燃料盒组件的另 一再充组件的截面图； 图3是用于图2中示出组件的另一驱动装置的部分截面图； 图4是用于图1中示出可再充燃料盒组件的另一再充组件的截面图； 图5是在燃料基本从再充盒排出的情况下，图1的可再充燃料盒的截
面图6是图1的实施例的等距视图7是本发明另一实施例的部分截面图；和
图8是图1-6示出的实施例的变体的截面图。
具体实施例方式
如附图所述和下面所讨论，本发明涉及一种燃料供应部，其存储燃料 电池燃料如甲醇和水、甲醇/水混合物、不同浓度的甲醇/水混合物或纯甲 醇。曱醇可用在许多类型的燃料电池中，例如DMFC、酶燃料电池和重整燃 料电池，以及其他类型的燃料电池。燃料供应部可以包含其他类型的燃料 电池燃冲+，例如乙醇或酒精、金属氬化物，例如硼氬化钠，其它可以重整 成氢气的化学物质或其它能改善燃料电池性能或效率的化学物质。燃料还 包括氢氧化钾(KOH)电解质，其可以用于金属燃料电池或碱性燃料电池使 用，并且能存储在燃料供应组件中。对于金属燃料电池，燃料以浸入在KOH 电解反应溶液中的装载有液体的锌颗粒的形式存在，在电池腔内的阳极是
7由锌颗粒形成的颗粒状阳极。在2003年4月24日公开的题为"Met.i，。d。nising
Fuel Cell System Configured to Provide Power to One or More Loads ( 为一个或多个负
载提供电源的燃料电池系统的使用方法)"的美国专利申请
No. 2003/0077493中公开了 K0H电解液，这里引入其全部内容作为参考。 燃料还包括甲醇、过氧化氢和硫酸的混合物，其流过硅芯片上形成的催化 剂以形成燃料电池反应。燃料还包括甲醇、硼氬化钠的混合物，电解质和 其他化合物，例如在美国专利申请No. 6, 554， 877; 6， 562, 497和6, 758, 871中所述，这里引入其全部内容作为参考。如美国公开的专利申请 No. 2002/076602中所述，燃料还包括那些部分溶解在溶液中和部分悬浮在 溶液中的物质。这些物质包括液体燃料和固体燃料，如公开的美国专利申 请No2002/076602，这里引入这些参考文献作为参考。燃料还包括氢。
燃料还包括上述的金属氢化物例如硼氩化钠(NaBH4)和水，并且由这 样的反应产生了低压、低温。燃料还包括碳氬燃料，其包括但不局限于2003 年5月22日公开的、题为 Liquid Hereto—Interface Fuel Cell Device (液体界面 燃料电池装置)"的美国专利申请No. 2003/0096150中所述的丁烷、煤油、 酒精、天然气，这里引入其全部内容作为参考。燃料还包括与燃料反应的 液体氧化物。因此本发明并不局限于任何类型的燃料、电解质溶液、氧化 物溶液或供应中包含或燃料电池系统使用的液体或固体。这里使用的术语 "燃料"包括能在燃料电池中或燃料供应部中反应的所有燃料，并包括但 不局限于所有的上述合适的燃料、电解液、氧化物溶液、气体、液体、固 体和/或化学物质及其混合物。
如这里所述，术语"燃料供应部"包括但不局限于可拆卸盒、可再充可重 复使用的盒、容器、位于电子装置内部的盒、可拆装盒、位于电子装置外 部的盒、燃料舱、燃料箱、燃料再充箱、存储燃料的其他容器和连接到燃 料箱和容器的管道。虽然下面将结合本发明的示例实施例描述燃料盒，应
8当注意这些实施例也可应用于其他燃料供应部，并且本发明并不局限于任 何具体形式的燃料供应部。
些应用包括但不局限于，存储用于硅芯片上构造的微燃气涡轮引擎的氩燃
料，该微燃气涡轮引擎在在工业物理学家(2001年12月/2002年1月)中 出版的、在20-25页的" Here Come the Microengines (《敬引擎时代""中有说明。
如本引用中所使用的，术语"燃料电池"还包括微引擎。其他应用包括存 储用于内燃机的传统燃料和碳氢化合物，例如用于袖珍和公用点火器的丁 烷和液体丙烷。
如图i中所示，示出了可再充的燃料组件io。再充燃料组件io包括
燃料盒12和再充盒14。燃料盒12和再充盒14是有大小和尺寸的，以使 再充盒14可以可移动地插入到燃料盒12中，并牢固地固定在其中直到燃 料耗尽。换句话说，整个再充燃料组件10与装置或燃料电池一起使用，并 且必要时，类似于更换电子装置上的电池时，变换再充盒14。
燃料电池12与本领域已知的其他燃料盒类似，例如美国专利申请No. US2005/0023236中描述的燃料盒，这里引入其全部内容作为参考。燃料盒 12可以是燃料电池或由燃料电池(未示出)供电的装置的一部分，或与它 们分开。燃料盒12包括外壳18，优选由刚性材料如金属、塑料或类似材 料制成。例如，外壳18可以由与燃料电池(未示出)的外壳或由燃料电池 供电(未示出)的装置的外壳相同的材料制成。外壳18优选为可拆卸地连 接到燃料电池或上述装置上，虽然外壳18也可以是永久性地固定在其上 的。外壳18可以具有本领域已知的任意形状，例如盒状、圓柱状等。外壳 18包括设置有开口以使再充盒14插入到外壳18中的罩48。罩48可以相 对于外壳18是可移动或可滑动的，以允许再充盒14插入。
外壳18限定了内室19,在其中具有与锁扣及释放装置21可操作性连接的内衬垫或嚢16。室19也可以具有挡块17,其限制锁扣及释放装置21 在室19内移动的距离。囊16是可膨胀的、再充的，并能包含用于燃料电 池(未示出)的燃料，并且嚢能随着燃料被取出而变形，例如收缩。 US2005/0023236中也讨论了类似的嚢。嚢16优选具有一定尺寸以使当囊 16完全充满时，其基本填充内室19。嚢16优选为薄壁并由耐用和有弹性 的材料支撑，以使其随着燃料的分离有效地收缩或减小其体积。囊16可以 包含例如在US2005/0023236中/>开的伞骨，以帮助传l俞燃料。嚢16优选 由基本对燃料惰性的材料制成。用作嚢16的优选材料包括天然橡胶、聚乙 烯(包括低密度和高密度PE),乙烯丙烯(EP)、 EPDM和其它薄的聚合物膜。 聚乙烯优选是氟化的，并基本没有金属离子。聚乙烯能层叠有防潮层，例 如铝箔，压缩分层夹具箔(例如如美国专利No. 3,404,061中所描述的) 或氟处理塑料，以减小甲醇渗透。在美国专利NO. 7,059, 582中公开了适 用于外壳18、嚢16和再充盒14的材料，这里引入其全部内容作为参考。
囊16可以由多层材料制成。最内部层与燃料电池的燃料兼容，即能抗 燃料的腐蚀，并具有低渗透性。中间层是能阻挡燃料电池的燃料，或是不 可渗透的。最外部层可以是另一阻挡层，并且对燃料具有耐受性。在一个 示例中，最内部层可以是氟处理的聚乙烯(LDPE或HDPE),中间层可以是尼 龙或硅烷，并且最外层可以是铝箔。
多层材料可以是^皮挤压和打褶的以形成衬垫。衬垫的边缘可以通过射 频、超声波或热源产生的热密封。衬垫也可以是以铝箔收缩性包装的。这 延长了盒的贮藏寿命，由于最内层承受燃料的腐蚀作用，并且中间和外部 层能提供阻挡层以使燃料保持在衬垫以内，外部层能防止紫外线使衬垫老 化。
嚢16的一个末端流体性地连接到燃料导管56，该导管用于从嚢16传 输燃料到燃料电池。燃料导管56是从基本对燃料呈惰性的材料支撑的管或通道。例如，燃料导管56可以由与嚢16相同的材料、刚性材料或本领域 任意已知的材料制成。可以使用本领域已知的工艺将燃料导管56密封地连 接到嚢16，例如通过焊接、超声波焊接，或使用密封胶例如环氧树脂。可 选择地，燃料导管56可以是与嚢16共同制模或整体制模的，以使燃料导 管56和嚢16形成了一个整体。可选阀门58优选包括在燃料导管56内和 邻近燃料导管56,以控制燃料流出嚢16的流速。阀门58可以是本领域已 知的任意类型的阀门，例如单向阀、电磁阀或鸭嘴阀。
当再充盒14适当地引入到外壳18中时，嚢16的相对末端设置成以插 入再充盒14的针状中空管38的方式结尾。如图1中所示，针管38是流体 性和密封地连接到嚢16并从嚢16向外延伸的中空导管。如下所述，针管 38可以配置有能在再充盒14上刺破密封或易碎膜64的穿孔顶头39。在针 管38内优选具有单向阀40例如止回阀、鸭嘴阀或本领域已知的任意类似 的阀。阀40优选如此取向，以使燃料6Q可以从再充盒14仅流入嚢16中， 而不会从嚢16回流到再充盒14中。
本领域技术人员应当理解，可选择地，针管38可以位于再充盒14上。 例如，嚢16可以在具有可分离阀门的一个阀门部件的再充盒14的插入点 附近结尾，例如在美国专利申请号2005/0022883和国际专利申请NO. W0 2006/050261中公开的那些阀门，这里引入其全部内容作为参考。分离阀 的另一半可以位于针管38上。随着再充盒14插入到外壳18中，分离阀的 两半连接以形成了流动通道，以使燃料能从再充盒14传输到嚢16。
再充盒14包括组件外壳24,其限定了燃料室26和驱动室46。组件外 壳24可以由本领域已知的任意材料制成，例如外壳18的材料。优选地， 组件外壳24由设置在燃料室26内的基本对燃料60呈惰性的材料制成，或 涂敷有基本惰性的材料。燃料60优选为液体燃料，例如甲醇，但也可以是其他类型的燃料。燃料60可以可选地被加压以辅助燃料从再充盒14传输
到嚢16中。
组件头部23连接到组件外壳24的一个末端。组件头部23由与组件外 壳24的类似或相同的刚性材料制成，并且组件头部23可以使用本领域任 意已知的方法连接，例如模制、焊接或利用粘结剂粘贴。在另一实施例中， 例如图2中所示，组件头部23和组件外壳24形成了一个整体。组件头部 23设置成使轴肩22从组件外壳24向外延伸，示出形成了组件头部23的 锥形形状。轴肩22形成了锁扣及释放装置21的一部分，下面将更详细地 讨论。如图2所示，易碎膜64,例如金属、塑料或合成物箔，优选密封地 连接到组件头部23。易碎膜64把燃料60密封在燃料室26中，同时在把 再充组件14插入到外壳18之前，例如当被针3 8剌穿或剥去时，同时给燃 料60留出通道。
驱动室46包含推进剂62，例如丁烷，压缩空气/气体或含二氧化碳的 溶液，以推动来自如图2和4中描述的再充盒14的燃料。可选择地，如图 3中所示，驱动室46可以包括包含存储能量的弹簧45，例如压缩的螺旋状 弹簧或本领域已知的任何其他类型的弹簧。
驱动室46通过活塞42从燃料室26密封地隔开。优选地，活塞42是 由弹性材料制成的，其对燃料60和推进剂62都是呈惰性的。活塞42有一 定尺寸，以密封燃料室26， 1，旦当^皮驱动剂62驱动时，也可以在其中活动。 可选择地，活塞42可以由密封燃料室26并能与燃料一起移动的粘性金属 块代替，或由扩展和代替所传输燃料的体积的可扩展固定物代替。然而， 如图4中所示，活塞42可以具有其他结构，例如方形或矩形，具有密封部 件68以防止燃料60和推进剂62彼此混合。弹簧45或推进剂62是通过易 碎膜64的密封而平衡的，直到燃料60给出了释放通道，例如在易碎膜64
12已经破裂之后，穿过针38，如图4中所示。 一旦给予燃料60释放通道， 弹簧45或推进剂62膨胀，由此释放其存储的能量并把活塞42从驱动室 46推离。通过这种方式，燃料60被活塞42排出再充盒14并且被推进燃 料盒12。本领域技术人员应当可以理解，驱动室46和燃料室26的体积随 着燃料60的排出而变化；当燃料室26的体积被活塞42的再次定位而减小 时，驱动室46的体积增加。
如果使用推进剂62，驱动室46优选包括体积可变化的装置44。可变 体积装置44允许推进剂暴露在4艮大范围的环境中，而不触发以排出来自再 充盒14的燃料60。例如，可变体积装置44可以是可滑动地设置在通道73 中的小活塞72。如图2中所示，如果推进剂62被加热，推进齐'j 62可以通 过移动活塞72而膨胀到通道73中。这样，推进剂62不会通过移动活塞 42膨胀或试图膨胀到燃料室26中。在另一示例中，可变体积装置44可以 包括可膨胀塑料嚢或可膨胀褶皱风箱。
参考图1,锁扣及释放装置21位于嚢16和针38附近，并优选设置以 使再充盒14牢固地保留在外壳18内，直到嚢16基本上空了或已经空了。 锁扣及释放装置21包括连接到囊16的盒20，铰接夹具28和释放销32。 定位铰接夹具28以与盒20接触，并设置以使再充盒14保留在外壳18内。 释放销32设置在外壳18内，并与铰接夹具28接触，以使通过压下释放销 32,而转动铰接夹具28。
夹具28通过销30铰链连接到燃料盒12的外壳18。夹具28可以从本 领域任意已知的能被加工或模制成具体结构的刚性材料制成，例如金属如 钢、钛、铝、塑料、树脂等。每个夹具28优选具有两个挡块挡块34和 位于铰接夹具28的相对末端的钩50。栓52围绕钩50附近的夹具28。栓 52把夹具28固定在适当位置以使再充盒14保持在燃料盒12的外壳18内。优选地，栓52由弹性材料例如橡胶块制成，以使铰接夹具28可以围绕销 30旋转以f奪;故空的再充盒14，但可以自动地回到保持下一个再充盒14的 结构。换句话说，栓52偏压铰接夹具28到适当位置，以保留再充盒14。 因此，组件头部23是锥形的，并包括成角度的壁以形成楔以在插入期间在 枢轴上转动和分离夹具28,以使再充盒14的轴肩22可以完全,皮4吏4姿夹 具28的钩50固定。
挡块34是靠近盒20和靠近夹具28的末端35设置的夹具28的延伸。 盒20是固定连接到囊16的一个末端的刚性波导管，例如通过制模、焊接、 或利用粘结剂如环氧树脂。盒20可在内室19内滑动，以使当嚢至少部分 填充时，盒20向再充盒14转移，当嚢16基本为空时，盒20通过嚢16的 缩小，离开再充盒14转移。弹簧54提供推动嚢16和盒20向再充盒14的 附加力。
当盒20向再充盒14转移时，盒20包括设置分别与挡块34和铰接夹 具28的末端35啮合的挡块表面36、 37。这样，凸缘3 5邻接盒20的一部 分，以使释放销32不能沿着箭头A压下以使当嚢16至少部分填满时从外 壳18释放再充盒14。
盒20也包括设置在其中心或附近的孔，以使针38可以穿过盒20以到 达再充盒14。如图1中所示，针38固定地连接到盒20和囊16。这样，针 38随着嚢16变空而向盒移动。
当来自嚢16的燃料传输到燃料电池时，如图5中所示，囊16将收缩 并减小其体积。当嚢16缩小并收縮，由于其材料的弹性或由于其减小的体 积，它把盒20推离铰接夹具28。锥形组件头部23可以沿着盒20移动， 由于在锥形组件头部23和和20之间和在针38和膜64之间的接触，直到 锥形组件头部23的轴肩22与挡块34接触，如所示。锥形头组件23然后与盒20分离，并宽松地固定在铰接夹具28之间。在这种结构中，当在方
向A上推动释放销32时，铰接夹具28能自由在枢轴上转动。在这一点上， 再充盒14优选为空，已经把所有的燃料60转移到嚢16,并且转移的燃料 中的某些已经传输到燃料电池。在铰接夹具28在枢轴上转动时，钩50从 再充盒14的轴肩松开，并且空盒14从燃料盒12分离。
当释放销32被释放时，栓52返回铰接夹具28到其正常位置，并且当 有必要时，新的再充盒可以插入。为了插入新的再充盒，释放销32可以沿 着箭头A压下，或在不压下f奪i文销32的情况下，由于锥形组件头部23和 钩50，新再充盒可以直接插入。然后新再充盒14被钩50和轴肩保持在适 当位置，而易碎膜56保持完整。空的或部分空的嚢16处于缩回状态，嚢 16、盒20和锥形组件头部23的相对位置基本上与图5中的相同。为了把 燃料从再充盒14暴露到嚢16中，盒20沿着箭头B的方向向凸缘构件60 移动，直到针38刺穿了易碎膜64,并与燃料60直接接触。优选地，如图 6中所示，盒20连接到杆21，其可滑动地设置在外壳14上限定的通道15 内。如所示，杆21可以沿着箭头B移动，以向凸缘构件64移动盒20。由 于其位置显示了嚢16的体积，杆21也可以用作燃料观测计。
推进剂62膨胀，推动活塞42向组件头部23移动，并使燃料60穿过 阀40，'通过横跨阀门40上形成足够的压力，即推进剂62提供的附加力使 阀门40被打开。燃料60继续流入嚢16 ，直到囊16完全被充满。当囊16 基本填满时，再充盒14的燃料室26可以是空的。在这种情况下，嚢16的 压力将基本与燃料室26的压力相同，而阀门40当其上没有显著压力时可 以选择性地关闭。因此，当囊16基本被填满并且燃料室26还没有空时， 阀门40关闭以使燃料60保持在再充盒14内。随着燃料从嚢16传输到燃 料电池，嚢16的压力降低，直到其压力低于燃料室26的压力以打开阀门
1540以继续再充过程。在一个实施例中，阀门40是需要至少1 psi的压力、 优选为2 psi的压力才能开启的单向阀。优选地，针38具有足够的长度以 与燃料60保4争^接触，直到所有的燃料传输到嚢16 。
参考图7,示出了另一实施例。在该实施例中，锁扣及释放装置21和 燃料出口导管56位于燃料盒12的同一侧面上。燃料盒12具有设置在燃料 盒12的外壳18内的可移动壁70。可移动壁70通过密封构件72也形成了 具有外壳18的密封。可移动壁70也通过至少一个能量存储构件，例如弹 簧45或压缩气体或液化碳氢气体，向再充盒14的方向是有偏向的。如上 所述，在再充期间，来自再充盒14的燃料60通过驱动膜44穿过锁扣及释 放装置21被推进盒12。因此，当需要燃料时，能量存储构件45把燃料推 出燃料盒12，以达到燃料电池。如上所述，空再充盒14可以被替换。
本领域:汰术人员将会理解释放销32可以^t用户手动或被装置或燃料 电池(未示出)上的机器自动地压下。设备上的装置优选由连接到传感器 的系统控制，例如美国专利申请公开NO. 2005/0115312中描述的燃料计， 这里引入其全部内容作为参考。当嚢16变空时，传感器发送信号到该装置 以启动释放销32。
参考图8,示出了图1-6中示出的不同实施例。在该实施例中，省略 了4交-接夹具28上的挡块34。当嚢16缩小和收缩时，其开始离开4史4妄夹具 28。盒20与嚢16 —起移动并^t巴通过它推动锥形组件头部23和再充盒14。 没有挡块34的情况下，再充盒14不会从盒20和嚢16分离，并被推入外 壳18的室19中。为了除去空再充盒14，用户首先手动地把盒14拉出盒 20,然后压下释;改销32以移动铰接夹具28,以把锥形组件头部23从铰接 夹具28取出。为了插入新的再充盒14，用户将通过铰接夹具28插入，并 继续将其插入到室19中。由于嚢16至少部分为空，其能防止插入新的盒14。当盒20与挡块17接触时，盒20和嚢16的移动停止，并且新盒14的 锥形组件头部23能与盒20咬合，以使针38能刺穿膜64,并且新燃料60 能传输到嚢16中。随着嚢16被填充，其扩展并把盒20和新盒1向外推向 类似于图l中的结构。在该实施例中，杆21和通道15不是必须的，可以 省略。
然而很清楚这里描述的本发明说明的实施例已经完全实现了本发明的
任意实施例的部件和/或元件可以单独使用或与其他实施例的部件和/或元 件结合使用。因此，将会理解所附权利要求倾向于覆盖所有这样的修改和 实施例，其将落入到本发明的精神和范围内。这里讨论的所有公开，包括 但不局限于专利、专利申请、论文和书籍，这里引入其全部内容作为参考。
1权利要求
1、一种用于燃料电池的可再充燃料供应组件，包括适用于为燃料电池提供燃料的可再充燃料供应部，包含要传输到可再充燃料供应部的燃料的再充燃料盒；锁扣及释放装置，将再充燃料盒连接到可再充燃料供应部，以把燃料从再充燃料盒传输到可再充燃料供应部，并把再充燃料盒保持在可再充燃料系统中，直到再充燃料盒的燃料基本用完。
2、 如权利要求1的可再充燃料供应组件，其中可再充燃料供应部包 括燃料嚢，上迷燃料嚢包含从再充燃料盒转移的和将要转移到燃料 电池的燃并+。
3、 如权利要求2的可再充燃料供应组件，其中锁扣及释放装置包 括连接到燃料嚢的可移动盒；把再充燃料盒的前部分连接到可再充燃料供应部的释放夹具。
4、 如权利要求3的可再充燃料供应组件，其中锁扣及释放装置还包括 可操作性地连接到释放夹具的释放销。
5、 如权利要求4的可再充燃料供应组件，其中当再充盒包含充足的剩 余燃料时，可移动盒设置在第一位置，其阻止释放销作用在释放夹具接。
6、 如权利要求5的可再充燃料供应组件，其中当再充燃料盒的燃料基 本用完时，可移动盒可以移动到第二位置，以使释放销作用在释放销 以使再充燃料盒从可再充燃料供应组件的连接断开。
7、 如权利要求3的可再充燃料供应组件，其中所述释放夹可旋转地连 接到可再充燃料供应组件的外壳。
8、 如权利要求1的可再充燃料供应组件，其中再充燃料盒是加压的。
9、 如权利要求8的可再充燃料供应组件，其中再充燃料盒通过弹簧、 压缩气体或液化碳氩化合物加压。
10、 如权利要求9的可再充燃料供应组件，其中再充燃料盒还包括可 变体积元件以吸收至少 一部分压力。
11、 如权利要求5的可再充燃料供应组件，其中当燃料从燃料嚢传输 时，燃料嚢的体积减小，并且可移动盒从第一位置离开。
12、 如权利要求2的可再充燃料供应组件，其中燃料嚢是弹性的。
13、 如权利要求6的可再充燃料供应组件，其中可移动盒可以从第二 位置移动到第一位置以建立在可再充燃料供应组件和未打开填充燃料 盒之间的流动通道。
14、 如权利要求1的可再充燃料供应组件，其中燃料流动通道形成在 再充燃料盒和再充燃料供应组件之间，并且所述燃料流动通道包括阀阀门打开。
15、 如权利要求14的可再充燃料供应组件，其中当再充燃料盒中的压 力比可再充燃料供应组件的压力大一定值时，阀门打开。
16、 如权利要求1的可再充燃料供应组件，其中可再充燃料供应组件 包括适于从再充燃料盒接收燃料的燃料室，并且所述室施加有第一压 力。
17、 如权利要求16的可再充燃料供应组件，其中再充燃料盒施加有第 二压力，其中第二压力比笫一压力高。
全文摘要
本发明提供一种用于燃料电池的可再充燃料供应组件。该组件包括适用于为燃料电池提供燃料的可再充燃料供应组件部，包含要传输到可再充燃料供应部的燃料的再充燃料盒，连接再充燃料盒到可再充燃料供应部以把燃料从再充燃料盒传输到可再充燃料供应部的锁扣及释放装置。该锁扣及释放装置还将再充燃料盒保持在可再充燃料部中，直到再充燃料盒的燃料基本用完。
文档编号B65B1/04GK101516730SQ200780033903
公开日2009年8月26日 申请日期2007年9月13日 优先权日2006年9月14日
发明者佛洛伊德·菲尔班克斯, 大卫·格雷, 安德鲁·J·库瑞罗, 迈克尔·居里娄 申请人:法商Bic公司