专利名称：具备干电池外型的燃料电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料电池，特别是关于一种具备干电池外型的燃料电池。
背景技术：
由于公用燃料电池的外型，皆是制造商自行所设计，因此公用燃料电池的外型种类繁多。然而，这些公用燃料电池在搭配使用干电池的电子装置使用时，由于受到公用燃料电池外型的障碍，无法直接承装在容纳干电池的电池容室，而必须采用外接方式，例如利用电源线的连接，来将公用燃料电池与电子装置连接一起。
本发明的发明人有鉴于公用燃料电池的外型，其所带来的使用上不方便缺失，发明一种具备干电池外型的燃料电池，让使用者有如使用干电池一般。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备干电池外型的燃料电池，让使用者有如使用现有干电池一样的方便。
为了实现上述目的，本发明提供一种具备干电池外型的燃料电池(Fuel Cell)，包括壳体与燃料电池核心组件(Fuel Cell core set)。壳体采用兼容于干电池封装外壳的外型，其具有内部空间，以及其顶面与底面分别设置正极接点与负极接点。内部空间至少分割成二个独立的第一容室与第二容室，第一容室用来储放阳极燃料，第二容室用来储放阴极燃料。燃料电池核心组件包含至少一个以上的膜电极组(Membrane ElectrodeAssembly)，且设置内部空间之内。该些膜电极组的阳极位于第一容室，其阴极位于第二容室。位于第一容室的阳极燃料能够流入至该些膜电极组的阳极，以及位于第二容室的阴极燃料能够流入至该些膜电极组的阴极。正极接点电气性连接于至少其中一个膜电极组的阳极，以及负极接点电气性连接于至少其中一个膜电极组的阴极。
所述壳体，兼容于一号干电池封装外壳的外型。
所述壳体，兼容于二号干电池封装外壳的外型。
所述壳体，兼容于三号干电池封装外壳的外型。
所述壳体，兼容于四号干电池封装外壳的外型。
所述阳极燃料，选自于一甲醇溶液、一氢气。
所述阴极燃料，选自于一氧气、一空气。
所述燃料电池核心组件为一双极燃料电池板。
本发明所述具备干电池外型的燃料电池，还进一步包括一分隔件，设置于所述内部空间之内，以及用来将所述内部空间至少分离成二个独立的第一容室与第二容室。
所述分隔件，承置所述燃料电池核心组件。
所述燃料电池核心组件的基板，用来将所述内部空间至少分离成二个独立的第一容室与第二容室。
所述壳体，进一步设置一注入口，用来注入新的阳极燃料至所述第一容室。
所述壳体，进一步设置一通气口，用来让外界的空气流通至所述第二容室。
所述燃料电池核心组件的基板，选自于一印刷电路基板、一陶瓷基板。
所述燃料电池核心组件，产生一1.5V电压的电力。
所述燃料电池核心组件，产生一介于1.2V电压至12V电压的电力。
所述壳体材质，选自于一透明材质、一半透明材质、一不半透明材质。
所述壳体，进一步设置一检窗口，用来目视检视位于所述第一容室的阳极燃料的残量。
所述壳体，进一步设置一透气不透液通气口，用来让生成物的气体自所述第一容室流出至外界。
所述壳体，进一步设置一清洁口，平常时被密封其开口，当须要清理残存在所述第二容室内的生成物时，其开口被开放。
本发明所述具备干电池外型的燃料电池，让使用者有如使用现有干电池一样的方便。
图1为本发明具备干电池外型的燃料电池的第一实施例结构图；图2A为本发明燃料电池核心组件的立体结构图；图2B为本发明燃料电池核心组件的另一视角的立体结构图；图3为本发明具备干电池外型的燃料电池的第二实施例结构图；图4为本发明分隔件的范例结构图；图5为本发明的壳体的实施例结构图；图6为本发明具备干电池外型的燃料电池位于内部的电气结构范例。
图中10燃料电池 11壳体11a 注入口 11b 通气口11c 检窗口 11d 透气不透液通气口11e 清洁口 13燃料电池核心组件15分隔件 110 第一容室112 第二容室 114 极接点116 负极接点 131 阳极集电板131a 阳极集电线路 131b 基板133 膜电极组 135 阴极集电板135a 阴极集电线路 135b 基板
具体实施例方式
为使熟悉该项技艺人士了解本发明的目的、特征及功效，由下述具体实施例，并配合所附图式，对本发明详加说明，说明如后图1为本发明具备干电池外型的燃料电池的第一实施例结构图。本发明的具备干电池外型的燃料电池10，其外观形状兼容于干电池封装外壳的外型，例如兼容于一号干电池、二号干电池、三号干电池、四号干电池等其中一种，来提供给使用燃料电池10的使用者完全依照传统干电池的使用习惯。燃料电池10主要包括有壳体11以及燃料电池核心组件13，分别说明如下壳体11的外型采兼容于干电池封装外壳外型的设计，其具有一内部空间，以及位于壳体11的顶面与底面，乃分别设置正极接点114与负极接点116。壳体11的内部空间被分割成至少二个独立的第一容室110与第二容室112，第一容室110与第二容室112是彼此不相通。第一容室110的主要功能是用来储放阳极燃料，而第二容室的主要功能是来储放阴极燃料，或是作为外界空气的流通于其内的空间。
图2A为本发明燃料电池核心组件的立体结构图，图2B为本发明燃料电池核心组件的另一视角的立体结构图。燃料电池核心组件13例如可以采用现成的双极性燃料电池板，或是其它现成的燃料电池板。燃料电池核心组件13由阳极集电板131、数个膜电极组133、阴极集电板135，分别自上而下积层堆叠而成，燃料电池核心组件13在外型结构呈单片(One Piece)结构。阳极集电板131形成数个阳极集电线路131a，每个阳极集电线路131a是对应且接触到一个膜电极组133的阳极端。阴极集电板135形成数个阴极集电线路135a，每个阴极集电线路135a是对应且接触到一个膜电极组133的阴极端。阳极集电板131的基板131b以及阴极集电板135的基板135b，依据所采用现成燃料电池板的不同，基板131b、135b可能是印刷电路基板、陶瓷基板，或是其它材质的基板。当然，位于该些阳极集电线路131a的区域以内，以及位于该些阴极集电线路135a的区域以内，皆设置许多微小通孔(图未显示)，使得位于第一容室110的阳极燃料，例如甲醇溶液、氢气等，以及位于第二容室112的阴极燃料，例如氧气、空气等，分别能够通过该些通孔，而分别进入至该些膜电极组133的阳极与阴极。
图3为本发明具备干电池外型的燃料电池的第二实施例结构图。图3的第二实施例增设置一片格分隔件15，分隔件15是用来将壳体11的内部空间分割成第一容室110与第二容室112，同时，分隔件15也用来承置燃料电池核心组件13。图4为本发明分隔件的范例结构图。图4的分隔件15的中央区域系形成镂空区域，而镂空区域的面积系小于燃料电池核心组件13的整片面积，且镂空区域的面积系约略能够盖过所有的集电线路131a、135a。分隔件15例如采用塑料材质、印刷电路板、金属板等基材等来加以制作。分隔件15亦可以采用布满许多小孔洞的结构，来取代镂空区域的结构。
在组装本发明的燃料电池10时，须将燃料电池核心组件13的该些膜电极组133的阳极皆朝向第一容室110，且该些膜电极组133的阴极皆朝向第二容室112。同时，由于第一容室110与第二容室112为互不相通的独立空间结构，因此各别容室110、112的阳极燃料与阴极燃料不会混乱在一起。
图5为本发明的壳体的实施例结构图。壳体11的顶面与底面，分别设置正极接点114与负极接点116，而接点114、166用来连接负载。位于第一容室110侧的壳体11周壁，设置有注入口11a以及检窗口11c。注入口11a是用来注入新的阳极燃料至第一容室110，而检窗口11c是用来目视检视位于第一容室110的阳极燃料的残量。位于第二容室112侧的壳体11周壁，设置有至少一个以上的通气口11b，用来让外界的空气流通至第二容室112。壳体11材质可以采用于透明材质、半透明材质、不半透明材质，壳体11材质也可以采用于塑料材质、防酸处理后的金属材质、防酸材质。请参见图5，位于第一容室110侧的壳体11周壁，设置有透气不透液通气口11d，用来让生成物的气体，例如二氧化碳的生成物，能够自第一容室110流出至外界。透气不透液通气口11d的具体手段例如利用一片透气不透液膜，将其封住于透气不透液通气口11d的内侧。再者，该些通气口11b的孔洞大小设计，能够再予考虑到能够让生成物的水气，能够自第二容室112排出至外界。再者，位于第二容室112侧的壳体11周壁，设置有一个清洁口11e，于平常时由一个盖件(图未显示)来密封其开口，于须要进一步来清理第二容室112的生成物时，可将盖件移除，例如再由具备吸附水份的清洁棒，伸入于第二容室112之内来做清理，以达清除水气的目的。
图6为本发明具备干电池外型的燃料电池位于内部的电气结构范例。由各个膜电极组133所构成的电池单元，例如采以并联方式予以全部连接一起，而最后的总正极与总负极分别连接正极接点114与负极接点116。连接各个膜电极组133的连接方式，本发明并不以图6作为局限。本发明的燃料电池10在正极接点114与负极接点116所输出的电压值，例如为1.5V电压、1.2V电压、或是其它电压值。
燃料电池10能够制作成二次电池来使用，透过注入口11a补充新的阳极燃料，以及通气口11b能够流通空气来作为阴极燃料的供应，据此，燃料电池10能够重复性使用。燃料电池10亦能够制作成一次电池来使用，当储放于第一容室110的阳极燃料其容量，以及储放于第二容室112的阴极燃料其容量，皆预先设计成预定量，使燃料预定量在消耗尽之前，燃料电池10能够正常产生预定电压的输出。
燃料电池10可以透过遮闭通气口11b的方式，以阻绝外界空气流通至第二容室120，在此情况下，该些膜电极组133因为无法获取空气中的氧气，而停止电化学反应，燃料电池10的正极接点114与负极接点116也就停止电流的输出。
壳体11的内部空间除了采行上述左、右的空间分割方式，来实现第一容室110与第二容室112以外，内部空间亦能够采行上、下的空间分割方式。当然，实现第一容室110与第二容室112的空间分割方式，系可以任意变化，例如分隔件15被斜方向设置，而将第一容室110与第二容室112的空间结构作出变化。分隔件15并不以平板为局限，例如断面呈三角形的板片、断面呈梯形的板片、断面呈多角形的板片等等，皆能够作为分隔件15，据此，更能变化出第一容室110与第二容室112的空间分割方式。无论采用何种的空间分割方式，最终目的是要让该些膜电极组133能够顺利获取阳极燃料与阴极燃料。
本发明上述的实施例与第二实施例，是用来揭露本发明，本发明并不局限在第一实施例与第二实施例的内容，凡依据本发明上述的第一实施例与第二实施例的特征与精神，所为等效性的变化范围，皆属于本发明。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技艺人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，所作更动与润饰仍属于本发明申请专利范围之内。
权利要求
1.一种具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，包括一壳体，兼容于干电池封装外壳的外型，且具有一内部空间，以及所述壳体的顶面与底面分别设置一正极接点与一负极接点，其中所述内部空间至少分割成二个独立的一第一容室与一第二容室，其中所述第一容室用来储放一阳极燃料，所述第二容室用来储放一阴极燃料；一至少包含一个以上的膜电极组的燃料电池核心组件，设置所述内部空间之内，其中所述膜电极组的阳极位于所述第一容室，所述膜电极组的阴极位于所述第二容室，且所述阳极燃料能够流入至所述膜电极组的阳极，以及所述阴极燃料能够流入至所述膜电极组的阴极；其中至少一个的膜电极组的阳极电气性连接于所述正极接点，以及至少一个膜电极组的阴极电气性连接于所述负极接点。
2.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述壳体，兼容于一号干电池封装外壳的外型。
3.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述壳体，兼容于二号干电池封装外壳的外型。
4.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述壳体，兼容于三号干电池封装外壳的外型。
5.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述壳体，兼容于四号干电池封装外壳的外型。
6.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述阳极燃料，选自于一甲醇溶液、一氢气。
7.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述阴极燃料，选自于一氧气、一空气。
8.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池核心组件为一双极燃料电池板。
9.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，还进一步包括一分隔件，设置于所述内部空间之内，以及用来将所述内部空间至少分离成二个独立的第一容室与第二容室。
10.根据权利要求9所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述分隔件，承置所述燃料电池核心组件。
11.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池核心组件的基板，用来将所述内部空间至少分离成二个独立的第一容室与第二容室。
12.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述壳体，进一步设置一注入口，用来注入新的阳极燃料至所述第一容室。
13.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述壳体，进一步设置一通气口，用来让外界的空气流通至所述第二容室。
14.根据权利要求11所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池核心组件的基板，选自于一印刷电路基板、一陶瓷基板。
15.根据权利要求11所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池核心组件，产生一1.5V电压的电力。
16.根据权利要求11所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述燃料电池核心组件，产生一介于1.2V电压至12V电压的电力。
17.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述壳体材质，选自于一透明材质、一半透明材质、一不半透明材质。
18.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述壳体，进一步设置一检窗口，用来目视检视位于所述第一容室的阳极燃料的残量。
19.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述壳体，进一步设置一透气不透液通气口，用来让生成物的气体自所述第一容室流出至外界。
20.根据权利要求1所述具备干电池外型的燃料电池，其特征在于，所述壳体，进一步设置一清洁口，平常时被密封其开口，当须要清理残存在所述第二容室内的生成物时，其开口被开放。
全文摘要
本发明公开了一种具备干电池外型的燃料电池，包括壳体与燃料电池核心组件。壳体采用兼容于干电池封装外壳的外型，其具有内部空间，以及其顶面与底面分别设置正极接点与负极接点。内部空间至少分割成二个独立的第一容室与第二容室，第一容室用来储放阳极燃料，第二容室用来储放阴极燃料；燃料电池核心组件包含至少一个以上的膜电极组，且设置内部空间之内。该些膜电极组的阳极位于第一容室，其阴极位于第二容室；位于第一容室的阳极燃料能够流入至该些膜电极组的阳极，以及位于第二容室的阴极燃料能够流入至该些膜电极组的阴极；正极接点电气性连接于至少其中一个膜电极组的阳极，以及负极接点电气性连接于至少其中一个膜电极组的阴极。
文档编号H01M2/02GK1825671SQ20051000876
公开日2006年8月30日 申请日期2005年2月25日 优先权日2005年2月25日
发明者吴保泽 申请人:李珍缘