專利名稱：燃料電池裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
燃料電池裝置技術(shù)領(lǐng)域本創(chuàng)作是關(guān)于一種燃料電池裝置，且特別是關(guān)于一種能夠處理燃料電池中可能產(chǎn)生的水泛溢(flooding)現(xiàn)象的燃料電池裝置。
技術(shù)背景燃料電池是一種將儲存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn) 化為電能的發(fā)電裝置?，F(xiàn)今燃料電池的種類相當(dāng)多，依電解質(zhì)性質(zhì)不同可區(qū) 分:堿性燃料電池、磷酸燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電 池、固態(tài)氧化物燃料電池等五種不同電解質(zhì)的燃料電池。盡管近幾年來燃料 電池技術(shù)獲得一些進(jìn)展，可是在商品化方面仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)，其包括 功率密度低、水管理、熱管理、微小化和成本高等層面問題。大多數(shù)的燃料電池在電化學(xué)反應(yīng)后會產(chǎn)生水生成物，而水生成物的處理， 在燃料電池系統(tǒng)設(shè)計中， 一直以來都是個極為重要的課題。因為燃料電池所 生成的液態(tài)水該何去何從，或者它該如何被再利用等等問題，都需要被完善 解決，如此燃料電池才有被商品化的可能。尤其，水泛溢(flooding)的現(xiàn)象常常發(fā)生在燃料電池進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)過程 中，是極需被處里的一個問題。引起水泛溢的因素很多，可能與當(dāng)時的周遭 環(huán)境條件(如溫度、通風(fēng)狀況等)有關(guān)，也可能直接來自于燃料電池的電化學(xué) 反應(yīng)所生成的液態(tài)水。然而，公知技術(shù)至今仍忽纟見此現(xiàn)象而未加以設(shè)計改良， 因而導(dǎo)致泛溢出的液態(tài)水可能積存于空氣信道內(nèi)，使得燃料電池氧氣供應(yīng)受 到阻礙，而影響到燃料電池的發(fā)電效率；再者，泛溢出的液態(tài)水也可能受到 傳統(tǒng)燃料電池系統(tǒng)的管理不周全而外泄至電子產(chǎn)品的線路上，造成電子產(chǎn)品 的故障或短路。本創(chuàng)作的創(chuàng)作人有鑒于傳統(tǒng)燃料電池設(shè)計的缺失，而創(chuàng)作出一種可因應(yīng) 燃料電池的水泛溢現(xiàn)象，且避免上述問題可能發(fā)生的解決方案。新型內(nèi)容
本創(chuàng)作的目的，是提供一種燃料電池裝置，以有效處理水泛溢現(xiàn)象產(chǎn)生 時，可能引起的各種問題。為達(dá)成本創(chuàng)作目的，本創(chuàng)作提供一種燃料電池裝置，包括燃料電池主 體(fbel cell main body)是用來產(chǎn)生電力。外圍設(shè)備(Balance of Plant, BOP)是連 接燃料電池主體。以及，水收集盤是設(shè)置于燃料電池主體與外圍設(shè)備的下方， 是用來收集當(dāng)燃料電池主體與外圍設(shè)備產(chǎn)生水泛溢情況時，所形成的液態(tài)水。為使熟悉該項技術(shù)人士了解本創(chuàng)作的目的、特征及功效，茲通過下述具 體實施例，并配合所附的附圖，對本創(chuàng)作詳加il明如后。


圖1顯示本創(chuàng)作燃料電池裝置的立體分解圖。 圖2顯示圖1的燃料電池裝置的側(cè)視示意圖。 符號說明燃料電池裝置(l) 燃料電池主體(IO) 外圍設(shè)備(12) 水收集盤(14) 坡道結(jié)構(gòu)(140) 出水口 (142)燃料電池單元(2) 陰極流道(20)陰極擴(kuò)散層(22) 陰極觸媒層(24)具體實施方式
圖1顯示本創(chuàng)作燃料電池裝置的立體分解圖。參照圖1，本創(chuàng)作的燃料電 池裝置(l)主要包括燃料電池主體(IO)、外圍設(shè)備(12)及水收集盤(14)。燃料 電池主體(10)是用來產(chǎn)生電力，而且其主要為燃料電池堆(foel cell stack),例如 液態(tài)燃料電池中的直接曱醇燃料電池堆(direct methanol fiiel cell stack)。外圍設(shè) 備(12)是連接燃料電池主體(10),關(guān)于燃料電池的外圍設(shè)備具乃有許多組件， 在圖1中的外圍設(shè)備(12)內(nèi)部至少包括有幫浦、冷凝器、混合槽、風(fēng)扇等。 水收集盤(14)是設(shè)置于燃料電池主體(10)與外圍設(shè)備(12)的下方，是用來收集 當(dāng)燃料電池主體(10)與外圍設(shè)備(12)產(chǎn)生水泛溢情況時，所形成的液態(tài)水。而 為了增進(jìn)水收集盤(14)的功用，如圖1所示，水收集盤(14)的底端是采行一種 坡道結(jié)構(gòu)(l鄰)。另外，水收集盤(14)具有至少一個以上的出水口(142)，且出 水口(142)是位于坡道結(jié)構(gòu)(140)較低側(cè)的末端。坡道結(jié)構(gòu)(140)與出水口(142) 的設(shè)置目的，在于從燃料電池主體(10)與外圍設(shè)備(12)泛溢出的液態(tài)水，因重 力作用而滴落至水收集盤(14)的較高側(cè)時，液態(tài)水可以依附著坡道結(jié)構(gòu)(140) 而順勢向較低側(cè)來匯集，最后自出水口(142)流出，水收集盤(14)所收集的液態(tài) 水可以再回流至外圍設(shè)備(12)來加以利用。圖2顯示圖1的燃料電池裝置的側(cè)視示意圖。圖2示意地畫出燃料電池 主體(10)中的一個燃料電池單元(2)產(chǎn)生水泛溢時的情況，以及水收集盤(14)承 接來自燃料電池單元(2)的液態(tài)水的情形。當(dāng)氧氣從陰極流道(20)進(jìn)入陰極擴(kuò)散 層(22),并經(jīng)由擴(kuò)散到達(dá)陰極觸媒層(24)時，氧氣與陽極側(cè)分解出的電子與氫 離子產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，然后陰極擴(kuò)散層(22)再將反應(yīng)所生成的液態(tài)水排出，以 避免泛溢(flooding)現(xiàn)象。液態(tài)水在陰極流道(20)可能以水蒸氣或保持液態(tài)水形 式出現(xiàn)，水蒸氣部分會被排出陰極流道(20)而進(jìn)入外圍設(shè)備(12)內(nèi)的冷凝器(圖 中未見)，液態(tài)水部份則受到重力作用而向下流入水收集盤(14)。在公知技術(shù) 中，通常沒有對液態(tài)水進(jìn)行處理，但本創(chuàng)作不僅收集此液態(tài)水，而且透過出 水口(142)來加以回收利用，是項即本創(chuàng)作的優(yōu)點之一。再者，本創(chuàng)作燃料電池裝置(l)適合于冷凝效果極佳的天氣或周圍環(huán)境使 用，對于燃料電池主體(10)或外圍設(shè)備(12)無法及時處理因迅速冷凝而泛溢出 的液態(tài)水進(jìn)行收集，以避免傷害到整個燃料電池系統(tǒng)乃至于電子產(chǎn)品本身， 同時也可以善加利用這些為數(shù)不少的液態(tài)水進(jìn)行燃料電池的相關(guān)運作，而降 低由外界供應(yīng)水資源的機(jī)會，此項為本創(chuàng)作的另 一優(yōu)點。雖然本創(chuàng)作已以具體實施例揭露如上，然其所揭露的具體實施例并非用 以限定本創(chuàng)作，任何熟悉此技術(shù)人員，在不脫離本創(chuàng)作的精神和范圍內(nèi)，當(dāng) 可作各種的更動與潤飾，其所作的更動與潤飾都屬于本創(chuàng)作的范疇，本創(chuàng)作 的保護(hù)范圍當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種燃料電池裝置，其特征在于，包括一燃料電池主體，是用來產(chǎn)生電力；一外圍設(shè)備，是連接該燃料電池主體；以及一水收集盤，是設(shè)置于該燃料電池主體與該外圍設(shè)備的下方，是用來收集當(dāng)該燃料電池主體與該外圍設(shè)備產(chǎn)生水泛溢情況時，所形成的液態(tài)水。
2. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池裝置，其特征在于，該水收集盤的底端是一 坡道結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求2所述的燃料電池裝置，其特征在于，該水收集盤具有至少一 個以上的出水口 ，且該出水口是位于該坡道結(jié)構(gòu)較低側(cè)的末端。
4. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池裝置，其特征在于，該外圍設(shè)備，是包括 一個以上的幫浦、 一冷凝器、 一混合槽、 一風(fēng)扇。
5. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池裝置，其特征在于，該燃料電池主體是一燃 料電池堆。
6. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池裝置，其特征在于，該燃料電池主體是一直 接曱醇燃料電池堆。
專利摘要本創(chuàng)作是一種燃料電池裝置，包括燃料電池主體、外圍設(shè)備以及水收集盤。燃料電池主體是用來產(chǎn)生電力。外圍設(shè)備是連接燃料電池主體。水收集盤是設(shè)置于燃料電池主體與外圍設(shè)備的下方，是用來收集當(dāng)燃料電池主體與外圍設(shè)備產(chǎn)生水泛溢情況時，所形成的液態(tài)水。水收集盤的底端可特別設(shè)計為坡道結(jié)構(gòu)。通過實施本創(chuàng)作，可有效處理燃料電池中可能產(chǎn)生的水泛溢現(xiàn)象。
文檔編號H01M8/00GK201029102SQ200620134519
公開日2008年2月27日 申請日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日
發(fā)明者莊文瑞, 張倉銘, 許錫銘, 陳建安 申請人:奇鋐科技股份有限公司;勝光科技股份有限公司