燃料匣的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明关于一种燃料匣，尤其涉及一种可提供气体给燃料电池发电的燃料匣。
【背景技术】
[0002]燃料电池具有高效率、低噪音、低污染等优点，是符合时代趋势的能源技术，因此目前已有许多有关于燃料电池的专利，例如美国专利第7323148、7666386、7914652号，美国公开专利第 20110076225、20040120889、20070020172、20080116063、20030165727、20120045388号的专利申请案，日本公开专利第2006-160454号的专利申请案，中国台湾公开专利第200809125 (对应美国公开专利第20080233462号)、200302596号(对应美国公开专利第20030138679号)的专利申请案，以及中国台湾专利第1328620 (对应美国公开专利第 20030235724 号)、1372485、1369812 号。
[0003]已知技术中，燃料匣用以提供氢气至燃料电池，以供燃料电池发电。燃料匣包括储存容器及固态反应物，其中固态反应物包括了硼氢化钠(NaBH4)以及触媒。当储存容器中的液态反应物例如水提供至固态反应物使水、硼氢化钠及触媒三者接触时，即发生反应产生氢气。
[0004]然而，当水从储存容器抽出打入固态反应物以发生反应产生氢气时会产生许多气泡，这些气泡易经由燃料匣的出氢口进入燃料电池内，造成燃料电池损坏。此外，当燃料匣倒置时，固态反应物中混有溶解的固态反应物与液态反应物的混合液体会顺着重力方向而经由出氢口进入燃料电池内，造成燃料电池损坏。因此，有必要提供一种燃料匣以解决上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种燃料匣，以防止反应生成的气泡经由燃料匣的通气孔进入燃料电池内而导致燃料电池损坏。
[0006]为达上述优点，本发明提供一种燃料匣，包括外壳体、储存容器、固态反应物、输送装置、软性薄膜以及弹性防水膜。外壳体包括顶壁、底壁以及连接于顶壁与底壁之间的多个侧壁，且有通气孔设置于外壳体上。储存容器储存有液态反应物，固态反应物具有顶面。输送装置连接于储存容器与固态反应物之间，以将液态反应物输送至固态反应物并与固态反应物发生反应以产生气体。软性薄膜具有透气性及不透水性，配置于顶壁与底壁之间，且位于固态反应物的顶面上方。软性薄膜于固态反应物的顶面所在平面的正投影完全覆盖顶面。弹性防水膜连接于外壳体的这些侧壁，且位于储存容器与软性薄膜之间。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的软性薄膜连接于侧壁，以于外壳体内部分隔出第一腔室与第二腔室，第一腔室位于顶壁与软性薄膜之间，第二腔室位于底壁与软性薄膜之间。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的通气孔设置于所述侧壁其中之一，并位于弹性防水膜与软性薄膜之间。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的储存容器位于第一腔室，固态反应物位于第二腔室。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的软性薄膜包覆固态反应物的所有表面。
[0011 ] 在本发明的一实施例中，上述的燃料匣还包括框架，固态反应物设置于框架内，且软性薄膜固定于框架，以利于软性薄膜包覆固态反应物的所有表面。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的液态反应物包括水，固态反应物包括固体氢化物及固体催化剂。
[0013]在本发明的一实施例中，上述的液态反应物包括氢化物水溶液，固态反应物包括固体催化剂。
[0014]在本发明的一实施例中，上述的软性薄膜的厚度介于0.1微米至5000微米之间。
[0015]在本发明的一实施例中，上述的软性薄膜的厚度介于8微米至50微米之间。
[0016]在本发明的一实施例中，上述的软性薄膜具有多个微孔，每一微孔的孔径介于0.01微米至100微米之间，且软性薄膜的孔隙率介于50%至97%之间。
[0017]在本发明的一实施例中，上述的软性薄膜具有多个微孔，每一微孔的孔径介于0.03微米至30微米之间，且软性薄膜的孔隙率介于80%至97%之间。
[0018]在本发明的一实施例中，上述的软性薄膜的材质包括聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene, PTFE)薄膜、聚氨基甲酸酯(Polyurethane, PU)薄膜、纤维编织布、聚酯纤维编织布、聚酯纤维与棉纤维混合编织布、或不织布(Nonwoven Geotextile)。
[0019]在本发明的一实施例中，上述的弹性防水膜的材质包括橡胶膜、不透气塑胶膜或其它软性不透气膜。
[0020]在本发明的一实施例中，上述的储存容器包括可变形袋体。
[0021]在本发明的一实施例中，上述的可变形袋体的材质包括铝箔袋、塑胶袋或尼龙袋。
[0022]在本发明的一实施例中，上述的液体输送装置包括输送泵、输出管以及输入管。输送泵位于外壳体外，输出管连接于储存容器与输送泵，而输入管连接于固态反应物与输送栗。
[0023]本发明的燃料匣设置有软性薄膜与弹性防水膜，其中弹性防水膜可防止储存容器中漏出的液态反应物流出燃料匣的外壳体，以避免造成燃料电池损坏。此外，软性薄膜可过滤反应生成的气泡，以防止气泡进入燃料电池中，从而避免燃料电池损坏。
【附图说明】
[0024]图1是本发明一实施例的燃料匣的剖面示意图。
[0025]图2是本发明另一实施例的燃料匣的剖面示意图。
[0026]图3是本发明另一实施例的燃料匣的剖面示意图。
[0027]图4是本发明另一实施例的燃料匣的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0028]有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如:上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
[0029]图1为本发明一实施例的燃料匣的剖面示意图。请参阅图1，本实施例的燃料匣Ia用以提供反应气体至燃料电池(图未示出)。此燃料匣Ia包括外壳体10、储存容器20、固态反应物30、输送装置40、软性薄膜50以及弹性防水膜60。外壳体10具有顶壁11、底壁12以及连接于顶壁11与底壁12之间的多个侧壁13，且通气孔15设置于外壳体10上。储存容器20内储存有液态反应物22。固态反应物30具有顶面31。输送装置40连接于储存容器20与固态反应物30之间，用以将液态反应物22输送至固态反应物30并与固态反应物30发生反应以产生气体。此外，软性薄膜50具有透气性及不透水性，并配置于顶壁11与底壁12之间，且位于固态反应物30的顶面31上方。软性薄膜50于固态反应物30的顶面31所在平面的正投影完全覆盖顶面31。弹性防水膜60连接于外壳体10的多个侧壁13，且位于储存容器20与软性薄膜50之间。
[0030]上述的软性薄膜50例如连接于所述多个侧壁13，以于外壳体10内部分隔出第一腔室Rl与第二腔室R2，第一腔室Rl位于顶壁11与软性薄膜50之间，第二腔室R2位于底壁12与软性薄膜50之间。储存容器20例如位于第一腔室Rl，而固态反应物30例如位于第二腔室R2。在另一实施例中，也可将储存容器20设置于第二腔室R2，而将固态反应物30设置于第一腔室Rl。此外，通气孔15例如设置于上述多个侧壁13其中之一，并位于软性薄膜50与弹性防水膜60之间。气体穿透软性薄膜50后，可经由通气孔15排出以进入燃料电池。
[0031]上述的燃料匣Ia中，输送装置40可包括输送泵41、输出管42以及输入管43。输送泵41位于外壳体10外，输出管42连接于储存容器20与输送泵41，而输入管43连接于固态反应物30与输送泵41。输入管43可伸入固态反应物30内并可选择性地设置多个出水孔(图未示出)以帮助反应进行，在另一实施例中，输入管43也可位于固态反应物30旁。输送泵41用以将储存容器20中的液态反应物22输送至固态反应物30，使液态反应物22与固态反应物30于第二腔室R2发生反应以产生气体。
[0032]在本实施例中，储存容器20例如为可变形袋体，但不限于此。可变形袋体的材质包括铝箔袋、塑胶袋或尼龙袋等，但不限于此。液态反应物22例如但不限于选用水、含钌、钴、镍、铜、铁的盐类水溶液、酸性水溶液、碱性水溶液、醇类水溶液、或所述水溶液的混合溶液。由于软性薄膜50与弹性防水膜60具有柔软特性且易于变形，因此，当固态反应物30发生反应而膨胀时，软性薄膜50与弹性防水膜60可提供固态反应物30体积膨胀的空间。再者，由于储存容器20具可变形性，当输送装置40将液态反应物22输送至固态反应物30时，储存容器20的体积即逐渐变小，且固态反应物30发生反应而膨胀，软性薄膜50与弹性防水膜60恰可随着储存容器20与固态反应物30的体积消长而变化，达到调整空间的目的，因此外壳体10不需额外预留膨胀空间，以缩减燃料匣Ia的体积，减少燃料匣Ia所占用的使用空间且易于携带。
[0033]在本实施例中，固态反应物30例如为多孔隙结构。固态反应物30例如但不限于选用由固体氢化物或固体氢化物混合固体催化剂所组成者。固态反应物30的氢化物可选用硼氢化物、氮氢化物、碳氢化物、金属氢化物、硼氮氢化物、硼碳氢化物、氮碳氢化物、金属硼氢化物、金属氮氢化物、金属碳氢化物、金属硼氮氢化物、金属硼碳氢化物、金属碳氮氢化物、硼氮碳氢化物、金属硼氮碳氢化物，或所述氢化物的组合物。具体而言，氢化物可选用硼氢化钠(NaBH4)、氢化钠(NaH)、锂氢硼化物(LiBH4)、氢化锂(LiH)、氢化钙(CaH2)、钙氢硼化物(0&?!14)2)、镁氢硼化物(1%8!14)、硼氢化钾(1?!14)、硼氢化铝(41(8!14)3)，或所述氢化物的组合物。再者，固态反应物33的氢化物亦可选用具有实验式BxNyHz的化学氢化物及实验式BxNyHz的各种不同化合物，氨硼烷(H3BNH3)、二氨乙硼烷、&8(順3)郝4、聚-(氨基硼烷)、环硼氮烷(B3N3H6)、吗硼烷、硼烷-四氢呋喃复合物、乙硼烷和同类。固态反应物30的催化剂可选用固态酸、含钌、钴、镍、铜、铁的盐类、利用其离子态所制成的固态催化剂、利用其离子