专利名称：燃料电池装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料电池装置，且尤其涉及一种适于插入电子装 置的扩充槽中的燃料电池装置。
背景技术：
燃料电池具有高效率、低噪音、无污染的优点，是f始时代趋势的能
源技术。燃料电池区分为多种类型，常见的为质子交^M燃料电池(proton exchange membrane fUel cell, PEMFC)以^l接甲醇燃料电池(direct methanol ftielcell,DMFC)。以直接甲醇燃料电池为例，直接甲醇燃料电池的燃料电池 模块是由质子交^I(proton exchange membrance)及分别设置于质子交御莫 两侧的阴极(cathode)与阳极(anode)戶尼M的。
直接甲醇燃料电池使用甲醇水溶液作为燃料，且直接甲醇燃料电池的 反赋如下
阳极CH3OH+H20 — C02+6H^+6e'
阴极3/202Wtf"+6e'— 3H20
总反应CH3OH+3/202 — C02+2H20
由上式可知，阴极反应需要氧气。若不能供应足够的氧气至阴极，则 会大幅斷KI接甲醇燃料电池的发电效率。
图1为一种已知燃料电ti^S的示意图。请参照图l，已知燃料电 蝶 置ioo可插入笔记本型计算机的薄型光驱的插槽中，以衝共笔记本型计算
机所需的电力。燃料电皿置100主要包括壳体110以及二燃料电池模块 120a、 120b。壳体110区分淑目连接的第一部分112与第二部分114。当燃 料电^S菌插入薄 驱的插槽时，第一部分112位于掛曹内，第二 部分114位于插槽外。第一部分112的内部空间的高度小于第二部分114 的内部空间的高度。此外，燃料电池模块120a、 120b沿第一部分112的内 部空间的高度方向并列于第1分112的内部空间内。此二燃料电池模t央
120a、 120b之间相隔一距离，以{ |料电池模块120a、 120b之间形成鹏 Cl。燃料电池模块120a与第一部分112的顶部112b之间相隔一距离，以 ife^料电池模块120a与顶部112b之间形成流道C2。燃料电池模块120b 与第一部分112的底部112c之间相隔一距离，以使燃料电池模块120b与底 部112c之间形成纟BIC3。
第一部分112具有进气口 112a，第二部分114具有出气口 114a,而燃 料电池模块120a、 120b位TO气口 112a与出气口 114a之间。气流170从 进气口112a駄壳体110后，^^由流道C1、 C2、 C3流L^t料电池模土央 120a、 120b，以提供阴极反应所需的氧气MM料电池模块120a、 120b。之 后，气流170会从出气口 114a流出壳体110。
然而，薄型光驱的^M的高度不高，所以壳体110的第一部分112的高 度L1也不高。在己知技术中，薄型光驱的插槽的高度最低的仅为12.7mm。 换言之，壳体110的第一部分112的高度0将不到12.7画。此外，燃料 电池模块120a、 120b的最小厚度为5.2mm，导致每一流道C1、 C2、 C3高 度将不到0.5腿。这将造成供应至燃料电池模块120a、 120b的氧气较少， 所以燃料电池模块120a、 120b的反应效報差。艮口，燃料电 蝶置100的 发电效率差。
发明内容
本发明提供一种燃料电池装置，以提升发电效率。 本发明的实施例提出一种燃料电池装置，适于插入电子装置的扩 充槽中。此燃料电池装置包括壳体、第一燃料电池模块、多个第二燃 料电池模块、连接接口以及电源管理模块。壳体具有相连接的第一部 分与第二部分。当燃料电池装置插入扩充槽时，第一部分位于扩充槽 内，第二部分位于扩充槽外，且第一部分的内部空间的高度小于第二 部分的内部空间的高度。第一燃料电池模块置入第一部分的内部空 间。该些第二燃料电池模块沿第二部分的内部空间的高度方向排列于 第二部分的内部空间内，且该些第二燃料电池模块彼此相隔一距离。 连接接口配置于壳体，此连接接口用以电性连接至扩充槽。电源管理 模块配置于壳体内，且电性连接至第一燃料电池模块、第二燃料电池
模块以及连接接口。
燃料电池装置的壳体的第一部分的内部空间仅设置一个第一燃 料电池模块，所以能增加供应至第一燃料电池模块的反应气体。此外， 由于壳体的第二部分的高度较高，所以在第二部分的内部空间设置多 个第二燃料电池模块，仍可供应充足的反应气体至第二燃料电池模 块。因此，燃料电池装置具有较高的发电效率。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施 例，并配合所附图示，作详细说明如下。
图1为一种已知燃料电池装置的示意图2是本发明实施例的燃料电池装置结合至电子装置的示意图； 图3是图2的燃料电池装置的剖面示意图； 图4是图2的燃料电池装置的立体示意图5为本发明另一实施例的一种燃料电池装置的剖面示意图。
主要组件符号说明
50:笔记本型计算机 52:扩充槽 60:气流
100:燃料电池装置 110:壳体 112:第一部分
112a:进气口
112b:顶部 112c:底部 114:第二部分
114a:出气口
120a、 120b:燃料电池模块
170:气流200、 200':燃料电池装置
210:壳体
212:第一部分
212a:进气口
212b:顶部
212c:底部
214:第二部分
214a:出气口
220:第一燃料电池模块
230:第二燃料电池模块
240:连接接口
250:电源管理模块
260:燃料罐
270:混合槽
280a:第一泵浦
280b:第二泵浦
290、 290，风扇 Ll、 L2、 L3:高度
Cl、 C2、 C3、 C4、 C5、 C6、 C7、 C8:流道
Dl:高度方向
具体实施例方式
下列各实施例的说明参考所附图示，用以例示本发明可用以实施的特 定实施例。本发明所提至啲方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左J、
「右」等，仅参考所附图示的方向。因此，使用的方向用语是用来说明， 而非用来限制本发明。
图2是本发明实施例的燃料电itk^g结合至电子驢的示意图，图3 是图2的燃料电^S的剖面示意图，图4是图2的燃料电^S的立体 示意图。请参照图2至图4，本实施例的燃料賴蝶置200适于插入电子装 置50的一扩充槽52中。此电子装置50例如是笔记本型计算机，而扩充槽
52例如是光魁辭曹，{旦不限于此。燃料敏1^置200包括壳体210、第一 燃料电池模±央220、多个第二燃料电池模块230(在本实施例中以两个燃料电 池模决230为例)、连J幾口 240以及电源管理模i央250。壳体210具有相 连接的第一部分212与第二部分214。当燃料电、 t^S 200插入扩充槽52 时，第1分212位于扩充槽52内，第二部分214位于扩充槽52夕卜，且 第一部分212的内部空间的高度小于第二部分214的内部空间的高度。第 一燃料电池模i央220 SA第一部分212的内部空间。第二燃料电池模块230 沿第二部分214的内部空间的高度方向Dl排列于第二部分214的内部空间 内，鹏二燃料电池模块230彼此相隔一距离。连掛妾口 240配置于壳体 210， Jth^機口240用以电性连接至扩充槽52。电源管理模i央250配置于 壳体210内，且电性连接至第"ii料电池模i央220、第二'燃料电池模块230 以鹏驗口240。
7承上阮悉，电源管理模±央250例如配置于第一部分212的内部空间内。 此电源管理模±央250包括升压式直淑直流转换^(未示出)以鹏制单元(未 示出)。升压式直^/直流转换器用以提升第"i:然料电池模块220、第二燃料 电池模决230所产生的直流电的电压，以使会圣由连1tl妾口 240供应至电子 ，50的直流电的电压与电^g 50的操作电压相符。
此外，燃料电鹏置200还包括燃料罐260、混合槽270、第1浦280a 以皿二泵浦280b。燃料罐260与混合槽270配置于壳体210内。此外， 混合槽270连接MM料罐260、第Ht料电池模块220以皿二燃料电池模 块230。第^浦280a配置于壳体210内，且第一泵浦280a用以将燃料罐 260内的燃料SA混合槽270内。第二泵浦280b配置于壳体210内，且第 二泵浦280b用以将混合槽270内的燃料i!A第一燃料电池模块220以及第 二燃料电池模块230。具体而言，燃料罐260、混合槽270、第一泵浦280a 以麟二泵浦280b例如位于第二部分214的内部空间内。另外，第一燃料 电池模±央220以皿二燃料电池模i央230反应后所产生的液恢如水)会流至 混合槽270内。
J^M料电鹏置200中，第一燃料电池模决220与每一第二燃料电 池模块230分别包括两个膜电极组，Jjt匕二膜电极组的阴极是位于外侧。 Jil^卜，第一燃料电池模块220的输出功率例如大于每一第二燃料电池模±央
230的输出功率。第"^燃料电池模块220的尺寸例如大于每一第二燃料电池 模块230的尺寸。另外，第」燃料电池模块220例如延伸至第二燃料电池 模块230下方。
财卜，第一部分212jl^进气口212a，第二部分214j^共出气口214a。 第一燃料电池模块220，二燃料电池模±央230位于进气口 212a与出气口 214a之间。另外，燃料电 t^g 200还包括至少一趣290，酉SS于第Ht 料电池模块220与进气口212a之间，且邻iffiS气口 212a。在本实施例中， 自290例如为i^Ui(blower)。
第一燃料电池模决220与第一部分212的顶部212b之间会形成流道 C4，第Ht料电池模i央220与第一部分212的底部212c之间会形j^it C5。当风扇290运转时，气流60会Mia气口212aitA壳体210的第一部 分212，并经由流道C4、 C5而箭过第」燃料电池模决220，之后气流60 会^^魏二燃料电池模块230并从出气口 214a流出壳体210。
虽然第一部分212的高度L2较低，但在本实施例中，第一部分212的 内部空间内仅^S—个第一燃料电池模块220，所以流道C4、 C5的高度较 高。换言之，箭適C4、 C5的空间駄，所以气術荒量也駄。这样，阴极 反应所需的反应气俠如氧气)能被充忠也供应至第一燃料电池模块220，以 提升第一燃料电池模块220的反应效率。Itl^卜，由于第二部分214的高度 L3较高，即使在第二部分214的内部空间内设置多个第二燃料电池模土央 230，形成，二部分214的内部空间内的流道C6、 C7、 C8仍有足够的空 间。因此，阴极反应所需的反应气体能被充足地供应至第二燃料电池模土央 230，以提升第二燃料电池模块230的反应效率。
基于i^，由于第"^燃料电池模块220与第二燃料电池模i央230具有 较高的反应效率，所以燃料电 tfe^S200具有较佳的发电效率。
需注意的是，本发明并不限定风扇290的种，H1290设置的位置。 在另一^^例中(如图5戶;f^)，燃料电ilk^a 200，的鳩290，例如配置 于第二燃料电池模块230与出气口214a之间，且邻近出气口 214a。此鹏 290，例如是轴tt(axialfan)。
综上所述，燃料电池装置的壳体的第一部分的内部空间仅设置一个第 "^燃料电池模块，所以第一部分的内部空间内的气体流道的空间较大，这
样能增加供应至第Ht料电池模块的反应气体。此外，由于壳体的第二部 分的高度较高，即使在第二部分的内部空间设置多个第二燃料电池模块， 在第二部分的内部空间内的气体流道仍有足够的空间，所以反应气体能被 充足地供应魏二燃料电池模±央。因此，燃料电池装置具有较高的发电效 率。
虽然本发明已以im实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任 何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许之更改 与修饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求的范围为准。另外本发 明的任一实施例或权利要求不需达成本发明所揭露的全部目的或优点或特 点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件的搜索，荆師来限制 本发明的范围。
权利要求
1. 一种燃料电池装置，适于插入电子装置的扩充槽中，该燃料电池装置包括壳体，具有相连接的第一部分与第二部分，当该燃料电池装置插入该扩充槽时，该第一部分位于该扩充槽内，该第二部分位于该扩充槽外，且该第一部分的内部空间的高度小于该第二部分的内部空间的高度；第一燃料电池模块，置入该第一部分的内部空间；多个第二燃料电池模块，沿该第二部分的内部空间的高度方向排列于该第二部分的内部空间内，其中该多个第二燃料电池模块彼此相隔一距离；连接接口，配置于该壳体，该连接接口用以电性连接至该扩充槽；以及电源管理模块，配置于该壳体内，且电性连接至该第一燃料电池模块、该多个第二燃料电池模块以及该连接接口。
2. 如权利要求1所述的燃料电池装置，其中，该第一燃料电池模 块延伸至该多个第二燃料电池模块下方。
3. 如权利要求1所述的燃料电池装置，其中，该第一部分提供进 气口，该第二部分提供出气口，且该第一燃料电池模块及该多个第二 燃料电池模块位于该进气口与该出气口之间。
4. 如权利要求3所述的燃料电池装置，还包括至少一个风扇，配 置于该第一燃料电池模块与该进气口之间，且邻近该进气口 。
5. 如权利要求3所述的燃料电池装置，还包括至少一个风扇，配 置于该多个第二燃料电池模块与该出气口之间，且邻近该出气口。
6. 如权利要求1所述的燃料电池装置，其中，该电源管理模块配 置于该第一部分的内部空间内。
7. 如权利要求1所述的燃料电池装置，其中，该电源管理模块包 括升压式直流/直流转换器以及控制单元。
8. 如权利要求1所述的燃料电池装置，其中，该第一燃料电池模 块的输出功率大于每一该第二燃料电池模块的输出功率。
9. 如权利要求1所述的燃料电池装置，其中，该第一燃料电池模 块的尺寸大于每一该第二燃料电池模块的尺寸。
10. 如权利要求1所述的燃料电池装置，还包括 燃料罐，配置于该壳体内；混合槽，配置于该壳体内，且连接至该燃料罐、该第一燃料电池 模块以及该多个第二燃料电池模块；第一泵浦，配置于该壳体内，且该第一泵浦用以将该燃料罐内的 燃料通入该混合槽内；以及第二泵浦，配置于该壳体内，且该第二泵浦用以将该混合槽内的 燃料通入该第一燃料电池模块以及该多个第二燃料电池模块。
11. 如权利要求10所述的燃料电池装置，其中，该燃料罐、该混 合槽、该第一泵浦以及该第二泵浦位于该第二部分的内部空间内。
全文摘要
一种燃料电池装置，适于插入电子装置的扩充槽中，包括壳体、第一燃料电池模块、多个第二燃料电池模块、连接接口及电源管理模块。壳体可分成相连的第一与第二部分，当燃料电池装置插入扩充槽时，第一部分在扩充槽内，第二部分在扩充槽外。第一燃料电池模块配置在第一部分内，第二燃料电池模块并列在第二部分内。连接接口置于壳体，以电性连接至扩充槽。电源管理模块置于壳体内，以电性连接至第一及第二燃料电池模块和连接接口。此燃料电池装置具有较佳的发电效率。
文档编号H01M8/00GK101393988SQ20071015283
公开日2009年3月25日 申请日期2007年9月18日 优先权日2007年9月18日
发明者李璟柏, 正 王, 黄金树 申请人:中强光电股份有限公司