專利名稱：氫氣產(chǎn)生裝置及燃料電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種氫氣產(chǎn)生裝置及具有所述氫氣產(chǎn)生裝置的燃料電池，且特別是有關(guān)于一種使用固態(tài)燃料的氫氣產(chǎn)生裝置及具有其的燃料電池。
背景技術(shù)：
燃料電池(Fuel Cell,FC)是一種利用化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置，與傳統(tǒng)發(fā)電方式比較之下，燃料電池具有低污染、低噪音、高能量密度以及較高的能量轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點(diǎn)，是極具未來(lái)前瞻性的干凈能源，可應(yīng)用的范圍包括攜帶式電子產(chǎn)品、家用發(fā)電系統(tǒng)、 運(yùn)輸工具、軍用設(shè)備、太空工業(yè)以及小型發(fā)電系統(tǒng)等各種領(lǐng)域。各類燃料電池依其運(yùn)作原理及操作環(huán)境之不同而有不同的應(yīng)用市場(chǎng)，在可移動(dòng)式能源上的應(yīng)用主要是以氫氣質(zhì)子交換膜燃料電池(ftOtonExchange Membrane Fuel Cell, PEMFC)及直接甲醇燃料電池(DirectMethanol Fuel Cell，DMFC)為主，兩者皆屬于使用質(zhì)子交換膜進(jìn)行質(zhì)子傳導(dǎo)機(jī)制的低溫啟動(dòng)型燃料電池。以此類質(zhì)子交換膜燃料電池操作原理，為氫氣在陽(yáng)極觸媒層進(jìn)行氧化反應(yīng)，產(chǎn)生氫離子(H+)以及電子(e_) (PEMFC原理)，或甲醇與水在陽(yáng)極觸媒層進(jìn)行氧化反應(yīng)，產(chǎn)生氫離子(H+)、二氧化碳(CO2)以及電子(e_) (DMFC 原理)，其中氫離子可以經(jīng)由質(zhì)子傳導(dǎo)膜傳遞至陰極，而電子則經(jīng)由外部電路傳輸至負(fù)載作功之后再傳遞至陰極，此時(shí)供給陰極端的氧氣會(huì)與氫離子及電子于陰極觸媒層進(jìn)行還原反應(yīng)并產(chǎn)生水。上述陽(yáng)極所需的燃料氫氣可借由固態(tài)硼氫化納(NaBH4)儲(chǔ)氫技術(shù)而得，即是將水加入固態(tài)硼氫化納以反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。若將大量的水直接與固態(tài)硼氫化納反應(yīng)，會(huì)使反應(yīng)過(guò)于劇烈而無(wú)法平緩、穩(wěn)定地產(chǎn)生氫氣。因此系統(tǒng)需要增加額外的閥件來(lái)控制氫氣量的穩(wěn)定釋出，而會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜度及機(jī)構(gòu)強(qiáng)度，并增加所需成本。此外，可于固態(tài)硼氫化鈉添加一些填充物(如硅)以使反應(yīng)較不劇烈，但反應(yīng)生成的氫氣的重量百分比會(huì)因此而有所降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種氫氣產(chǎn)生裝置，其固態(tài)燃料可與水緩慢反應(yīng)以穩(wěn)定釋放氫氣。本發(fā)明提出一種燃料電池，其氫氣產(chǎn)生裝置的固態(tài)燃料可與水緩慢反應(yīng)以穩(wěn)定釋放氫氣。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。為實(shí)現(xiàn)上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案提供一種氫氣產(chǎn)生裝置，適用于燃料電池。氫氣產(chǎn)生裝置包括容納槽及緩沖層。緩沖層配置于容納槽內(nèi)而將容納槽分隔為第一容納空間及第二容納空間。第一容納空間適于容納液態(tài)反應(yīng)物。第二容納空間適于容納第一固態(tài)燃料。液態(tài)反應(yīng)物適于透過(guò)緩沖層到達(dá)第二容納空間而與第一固態(tài)燃料反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。為實(shí)現(xiàn)上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案提供一種燃料電池，其包括氫氣產(chǎn)生裝置、電池堆及導(dǎo)引結(jié)構(gòu)。氫氣產(chǎn)生裝置包括容納槽及緩沖層。緩沖層配置于容納槽內(nèi)而將容納槽分隔為第一容納空間及第二容納空間。第一容納空間適于容納液態(tài)反應(yīng)物。第二容納空間適于容納第一固態(tài)燃料。液態(tài)反應(yīng)物適于透過(guò)緩沖層到達(dá)第二容納空間而與第一固態(tài)燃料反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。導(dǎo)引結(jié)構(gòu)連接于氫氣產(chǎn)生裝置及電池堆之間，且適于將固態(tài)燃料與液態(tài)水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)引至電池堆?；谏鲜?，在本發(fā)明的上述實(shí)施方案中，緩沖層配置于容納槽內(nèi)而位于液態(tài)反應(yīng)物與固態(tài)燃料之間。借此，液態(tài)反應(yīng)物可持續(xù)地透過(guò)緩沖層而傳遞至固態(tài)燃料，以使固態(tài)燃料與液態(tài)反應(yīng)物緩慢反應(yīng)而穩(wěn)定釋放氫氣，且提高反應(yīng)生成之氫氣的重量百分比，并減少整體結(jié)構(gòu)的體積與所需成本。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉多個(gè)實(shí)施例，并配合附圖， 作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖IA為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。圖IB為圖IA的緩沖層轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫捉Y(jié)構(gòu)層的示意圖。圖IC為圖IA的液態(tài)反應(yīng)物與固態(tài)燃料反應(yīng)后的示意圖。圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。圖7A為本發(fā)明另一實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。圖7B為圖7A的液態(tài)反應(yīng)物與固態(tài)燃料反應(yīng)的示意圖。圖8為圖7A的氫氣產(chǎn)生裝置配置毛細(xì)結(jié)構(gòu)的示意圖。圖9為圖IA的氫氣產(chǎn)生裝置應(yīng)用于燃料電池的示意圖。50 液態(tài)反應(yīng)物60、124、224、562 固態(tài)燃料70 水溶液80 燃料電池100、200、300、400、500、600、700 氫氣產(chǎn)生裝置110、210、310、410、510、610、710 容納槽112、712、792 開(kāi)口110a、210a、310a、410a、510a、610a、710a 第一容納空間110b、210b、310b、410b、510b、610b、710b 第二容納空間120、320、620、720 緩沖層120，、220 多孔結(jié)構(gòu)層122、222 :±真充材130、730 防水透氣膜140 吸水結(jié)構(gòu)450 活塞
560膠囊
570電阻
680微孔層
780毛細(xì)結(jié)構(gòu)
790袋體
800電池堆
900導(dǎo)引結(jié)構(gòu)
D 方向
具體實(shí)施例方式有關(guān)本發(fā)明之前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考附圖的多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的方向用語(yǔ)，例如「上」、「下」、 「前」、「后」、「左」、「右」等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用來(lái)說(shuō)明，而非用來(lái)限制本發(fā)明。圖IA為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。圖IB為圖IA的緩沖層轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫捉Y(jié)構(gòu)層的示意圖。圖IC為圖IA的液態(tài)反應(yīng)物與固態(tài)燃料反應(yīng)后的示意圖。請(qǐng)先參考圖1A，本實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置100適用于燃料電池，用以提供燃料電池陽(yáng)極反應(yīng)所需的氫氣。氫氣產(chǎn)生裝置100包括容納槽110及緩沖層120。緩沖層120配置于容納槽 110內(nèi)而將容納槽110分隔為第一容納空間IlOa及第二容納空間110b。第一容納空間IlOa適于容納液態(tài)反應(yīng)物50。第二容納空間IlOb適于容納固態(tài)燃料60。本實(shí)施例的緩沖層120可由填充材122及固態(tài)燃料IM所組成，填充材122及固態(tài)燃料IM例如分別為硅及硼氫化鈉粉末。借此，位于第一容納空間IlOa的液態(tài)反應(yīng)物50可先與固態(tài)燃料124反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而使緩沖層120轉(zhuǎn)變?yōu)槿鐖DIB所示的多孔結(jié)構(gòu)層120’。 接著，未反應(yīng)的液態(tài)反應(yīng)物50可持續(xù)地透過(guò)多孔結(jié)構(gòu)層120’被傳遞至固態(tài)燃料60，以使固態(tài)燃料60與液態(tài)反應(yīng)物50緩慢反應(yīng)而穩(wěn)定釋放氫氣。本實(shí)施例的液態(tài)反應(yīng)物50及固態(tài)燃料60 (124)例如分別為液態(tài)水及硼氫化鈉粉末，然而本發(fā)明不以此為限，液態(tài)反應(yīng)物50及固態(tài)燃料60(124)亦可為其它適于反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的適當(dāng)物質(zhì)。此外，可于固態(tài)燃料60 (124)加入觸媒以加速液態(tài)反應(yīng)物50及固態(tài)燃料 60(124)的反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)后的整體結(jié)構(gòu)如圖IC所示，固態(tài)燃料60與液態(tài)反應(yīng)物50反應(yīng)生成的水溶液70會(huì)充滿容納槽110，并將多孔結(jié)構(gòu)層120’推至容納槽110頂端。其中，在液態(tài)反應(yīng)物 50及固態(tài)燃料60分別為液態(tài)水及硼氫化鈉粉末的情況下，水溶液70例如為偏硼酸鈉水溶液(NaBO2. H2O 或 NaBO2. 4H20)。本實(shí)施例的容納槽110具有開(kāi)口 112。開(kāi)口 112連通第二容納空間110b，且氫氣產(chǎn)生裝置100還包括覆蓋開(kāi)口 112的防水透氣膜130。借此，固態(tài)燃料60與液態(tài)反應(yīng)物50 反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣可透過(guò)防水透氣膜130從容納槽110排出，而固態(tài)燃料60與液態(tài)反應(yīng)物50 反應(yīng)產(chǎn)生的水溶液70會(huì)被防水透氣膜130阻隔而不致外泄。此外，氫氣產(chǎn)生裝置100還可包括配置于第一容納空間IlOa內(nèi)的吸水結(jié)構(gòu)140，用以吸收液態(tài)反應(yīng)物50而形成水膠，借以將液態(tài)反應(yīng)物50固定于第一容納空間IlOa內(nèi)。然而本發(fā)明不以此為限，在其它實(shí)施例中亦可不配置吸水結(jié)構(gòu)140，而直接將液態(tài)反應(yīng)物50容納于第一容納空間IlOa內(nèi)。圖2為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。請(qǐng)參考圖2，在本實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置200中，直接在容納槽210內(nèi)配置多孔結(jié)構(gòu)層220以作為緩沖層。位于第一容納空間210a的液態(tài)反應(yīng)物50可持續(xù)地透過(guò)多孔結(jié)構(gòu)層220被傳遞至位于第二容納空間 210b的固態(tài)燃料60，以使固態(tài)燃料60與液態(tài)反應(yīng)物50緩慢反應(yīng)而穩(wěn)定釋放氫氣。此外， 還可將固態(tài)燃料2M填充于多孔結(jié)構(gòu)層220的孔隙中，以與液態(tài)反應(yīng)物50反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。 多孔結(jié)構(gòu)層220中，還可填充如圖一 A所示的填充材222。圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。請(qǐng)參考圖3，在本實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置300中，在容納槽310內(nèi)配置透水不透氣膜320以作為緩沖層。位于第一容納空間310a的液態(tài)反應(yīng)物50可持續(xù)地透過(guò)透水不透氣膜320被傳遞至位于第二容納空間 310b的固態(tài)燃料60，以使固態(tài)燃料60與液態(tài)反應(yīng)物50緩慢反應(yīng)而穩(wěn)定釋放氫氣。本實(shí)施例的透水不透氣膜320例如為質(zhì)子交換膜。具體而言，透水不透氣膜320 可為聚苯乙烯磺酸膜(PSSA)、全氟磺酸型膜、四氟乙烯多孔膜、四氟乙烯多孔膜與全氟磺酸型膜復(fù)合膜、非氟化的質(zhì)子交換膜、聚醚砜膜(polyethersulfone)或部分氟化的質(zhì)子交換膜。此外，透水不透氣膜320的材質(zhì)還可為聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亞胺(polyimide)或聚酰胺亞胺(PAI)。圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。請(qǐng)參考圖4，本實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置400還包括活塞450?；钊?50可動(dòng)地配置于容納槽410的第一容納空間410a， 且適于沿方向D移動(dòng)以增加第一容納空間410a內(nèi)的壓力，借以迫使液態(tài)反應(yīng)物50下移而開(kāi)始與位于第二容納空間410b的固態(tài)燃料60反應(yīng)。圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。請(qǐng)參考圖5，本實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置500包括膠囊560及連接膠囊560的電阻570。膠囊560配置于容納槽510的第一容納空間510a內(nèi)，且膠囊560內(nèi)配置有固態(tài)燃料562。當(dāng)加熱電阻570燒破膠囊560 時(shí)，固態(tài)燃料562會(huì)進(jìn)入第一容納空間510a而與液態(tài)反應(yīng)物50反應(yīng)產(chǎn)生氣體，使第一容納空間510a內(nèi)的壓力增加，藉以迫使液態(tài)反應(yīng)物50下移而開(kāi)始與位于第二容納空間510b的固態(tài)燃料60反應(yīng)。固態(tài)燃料562可為各種適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)，以與液態(tài)反應(yīng)物50反應(yīng)產(chǎn)生氫氣、 二氧化碳或其它氣體，本發(fā)明不對(duì)固態(tài)燃料562的種類加以限制。圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。請(qǐng)參考圖6，本實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置600還包括微孔層680 (圖示為兩個(gè))，所述微孔層迭置于緩沖層620而分別位于容納槽610的第一容納空間610a內(nèi)及第二容納空間610b內(nèi)。微孔層680可進(jìn)一步緩沖液態(tài)反應(yīng)物50下移速度，以使固態(tài)燃料60與液態(tài)反應(yīng)物50能夠更緩慢地反應(yīng)而穩(wěn)定釋放氫氣。本發(fā)明并不對(duì)微孔層680的數(shù)量加以限制，在其它實(shí)施例中，可位于緩沖層620上方配置微孔層680，或位于緩沖層620下方配置微孔層680。上述微孔層680例如為將碳粒 (粉)加上漿料(binder)涂布在碳布或碳紙上而形成的結(jié)構(gòu)。圖7A為本發(fā)明另一實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置的示意圖。圖7B為圖7A的液態(tài)反應(yīng)物與固態(tài)燃料反應(yīng)的示意圖。請(qǐng)參考圖7A，在本實(shí)施例的氫氣產(chǎn)生裝置700中，容納槽710 的開(kāi)口 712連通第一容納空間710a，且防水透氣膜730覆蓋開(kāi)口 712。此外，氫氣產(chǎn)生裝置 700還包括袋體790配置于容納槽710的第一容納空間710a且適于容納液態(tài)反應(yīng)物50。袋體790的開(kāi)口 792連接緩沖層720。
借此配置方式，液態(tài)反應(yīng)物50可透過(guò)開(kāi)口 792往緩沖層720及第二容納空間710b 移動(dòng)，以與固態(tài)燃料60反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。如圖7B所示，液態(tài)反應(yīng)物50與固態(tài)燃料60反應(yīng)產(chǎn)生的水溶液70會(huì)壓迫袋體790，迫使袋體790內(nèi)的液態(tài)反應(yīng)物50持續(xù)從開(kāi)口 792流出并與固態(tài)燃料60反應(yīng)。液態(tài)反應(yīng)物50與固態(tài)燃料60反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣可透過(guò)防水透氣膜730 被排出。如此，液態(tài)反應(yīng)物50被袋體790包覆住，而使液態(tài)反應(yīng)物50不會(huì)因?yàn)閴翰畹年P(guān)系穿透防水透氣膜730而外泄。值得注意的是，在其它實(shí)施例中，上述袋體790內(nèi)包覆的液態(tài)反應(yīng)物50亦可被吸水結(jié)構(gòu)吸收而成為水膠，其可被水溶液70壓迫而從開(kāi)口 792流出。圖8為圖7A的氫氣產(chǎn)生裝置配置毛細(xì)結(jié)構(gòu)的示意圖。請(qǐng)參考圖8，還可在氫氣產(chǎn)生裝置700的開(kāi)口 792處配置毛細(xì)結(jié)構(gòu)780。毛細(xì)結(jié)構(gòu)780例如為棉線且平鋪于緩沖層720， 以將袋體790內(nèi)的液態(tài)反應(yīng)物50吸出并導(dǎo)至緩沖層720。在其它實(shí)施例中，還可在緩沖層 720的上表面配置具毛細(xì)力的布材，以使液態(tài)反應(yīng)物50可均勻地分布于緩沖層720。在其它未圖示的實(shí)施例中，還可將固態(tài)燃料60區(qū)分為多層，各層之間可配置填充材(如硅)，各層填充材的添加量皆可不同，且觸媒的添加量亦可不同。此外，可在固態(tài)燃料60添加觸媒或不參與反應(yīng)的材料(如硅微粒)，使反應(yīng)更加平緩以穩(wěn)定釋放氫氣。上述所有實(shí)施例中的氫氣產(chǎn)生裝置皆可應(yīng)用于燃料電池以提供燃料電池陽(yáng)極反應(yīng)所需氫氣，以下以圖IA的氫氣產(chǎn)生裝置100為例加。圖9為圖IA的氫氣產(chǎn)生裝置應(yīng)用于燃料電池的示意圖。請(qǐng)參考圖9，本實(shí)施例的燃料電池80由圖IA的氫氣產(chǎn)生裝置100、 電池堆800及導(dǎo)引結(jié)構(gòu)900所組成。導(dǎo)引結(jié)構(gòu)900連接于氫氣產(chǎn)生裝置100及電池堆800 之間，用以將固態(tài)燃料60與液態(tài)反應(yīng)物50反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)引至電池堆800，以提供電池堆800陽(yáng)極反應(yīng)所需氫氣。值得注意的是，電池堆800陰極反應(yīng)所需的氧氣例如是借由其它的供應(yīng)源來(lái)提供，在本實(shí)施例中并未對(duì)此部分加以圖示。本實(shí)施例的燃料電池80可用于筆記型計(jì)算機(jī)或手機(jī)等電子裝置，或可應(yīng)用于車(chē)輛或船等交通工具。綜上所述，在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，緩沖層配置于容納槽內(nèi)而位于液態(tài)反應(yīng)物與固態(tài)燃料之間。借此，液態(tài)反應(yīng)物可持續(xù)地透過(guò)緩沖層被傳遞至固態(tài)燃料，以使固態(tài)燃料與液態(tài)反應(yīng)物緩慢反應(yīng)而穩(wěn)定釋放氫氣。由于不需在固態(tài)燃料加入填充物，因此可提高反應(yīng)生成的氫氣的重量百分比，并減少整體結(jié)構(gòu)的體積與所需成本。此外，可在緩沖層上迭置微孔層，以進(jìn)一步緩沖液態(tài)反應(yīng)物與固態(tài)燃料的反應(yīng)速率。另外，可借由活塞增加液態(tài)反應(yīng)物所在的第一容納空間的壓力，或借由在第一容納空間內(nèi)反應(yīng)生成氣體以增加第一容納空間的壓力，來(lái)迫使液態(tài)反應(yīng)物下移而開(kāi)始與位于第二容納空間的固態(tài)燃料反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，即凡是依據(jù)本發(fā)明之權(quán)利要求書(shū)范圍及發(fā)明說(shuō)明內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單等效變化與修飾，皆屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。另外，本發(fā)明的任一實(shí)施例或申請(qǐng)專利范圍不需實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所揭露的全部目的或優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種氫氣產(chǎn)生裝置，其適用于燃料電池，該氫氣產(chǎn)生裝置包括容納槽；以及緩沖層，所述緩沖層配置于所述容納槽內(nèi)而將該容納槽分隔為第一容納空間及第二容納空間，其中所述第一容納空間適于容納液態(tài)反應(yīng)物，所述第二容納空間適于容納第一固態(tài)燃料，所述液態(tài)反應(yīng)物適于透過(guò)所述緩沖層到達(dá)該第二容納空間而與所述第一固態(tài)燃料反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。
2.如權(quán)利要求1所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其中所述緩沖層包括填充材；以及第二固態(tài)燃料，其中部分所述液態(tài)反應(yīng)物適于與所述第二固態(tài)燃料反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而使所述緩沖層轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫捉Y(jié)構(gòu)層。
3.如權(quán)利要求2所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其中所述填充材的材質(zhì)包括硅。
4.如權(quán)利要求1所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其中所述緩沖層包括多孔結(jié)構(gòu)層。
5.如權(quán)利要求4所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其中所述緩沖層還包括第三固態(tài)燃料，所述第三固態(tài)燃料填充于所述多孔結(jié)構(gòu)層的孔隙中。
6.如權(quán)利要求1所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其中所述緩沖層為透水不透氣膜。
7.如權(quán)利要求1所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其還包括活塞，所述活塞可動(dòng)地配置于所述第一容納空間，其中該活塞適于在該第一容納空間內(nèi)移動(dòng)而改變?cè)摰谝蝗菁{空間內(nèi)的壓力。
8.如權(quán)利要求1所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其還包括膠囊，所述膠囊配置于所述第一容納空間內(nèi)，其中第三固態(tài)燃料適于容置于該膠囊內(nèi)；以及電阻，所述電阻連接該膠囊，其中當(dāng)加熱該電阻燒破該膠囊時(shí)，所述第三固態(tài)燃料進(jìn)入所述第一容納空間而與所述液態(tài)反應(yīng)物反應(yīng)產(chǎn)生氣體，使該第一容納空間內(nèi)的壓力增加。
9.如權(quán)利要求1所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其還包括微孔層，所述微孔層迭置于所述緩沖層而位于所述第一容納空間內(nèi)或所述第二容納空間內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其中所述容納槽具有開(kāi)口，該開(kāi)口連通所述第一容納空間或所述第二容納空間，該氫氣產(chǎn)生裝置還包括防水透氣膜，所述防水透氣膜覆蓋所述開(kāi)口。
11.如權(quán)利要求1所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其還包括吸水結(jié)構(gòu)，所述吸水結(jié)構(gòu)配置于所述第一容納空間內(nèi)且適于吸收所述液態(tài)反應(yīng)物。
12.如權(quán)利要求1所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其還包括袋體，所述袋體配置于所述第一容納空間內(nèi)且適于容納所述液態(tài)反應(yīng)物，其中該袋體具有開(kāi)口，所述開(kāi)口連接所述緩沖層。
13.如權(quán)利要求12所述的氫氣產(chǎn)生裝置，其還包括毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)配置于所述開(kāi)口處且與所述緩沖層接觸。
14.一種燃料電池，其包括氫氣產(chǎn)生裝置，所述氫氣產(chǎn)生裝置包括容納槽；緩沖層，所述緩沖層配置于所述容納槽內(nèi)而將該容納槽分隔為第一容納空間及第二容納空間，其中所述第一容納空間適于容納液態(tài)反應(yīng)物，所述第二容納空間適于容納第一固態(tài)燃料，所述液態(tài)反應(yīng)物適于透過(guò)所述緩沖層到達(dá)所述第二容納空間而與所述第一固態(tài)燃料反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；電池堆；以及導(dǎo)引結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)引結(jié)構(gòu)連接于所述氫氣產(chǎn)生裝置及所述電池堆之間，且適于將所述第一固態(tài)燃料與所述液態(tài)反應(yīng)物反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)引至該電池堆。
15.如權(quán)利要求14所述的燃料電池，其中所述緩沖層包括填充材；以及第二固態(tài)燃料，其中部分所述液態(tài)反應(yīng)物適于與所述第二固態(tài)燃料反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而使所述緩沖層轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫捉Y(jié)構(gòu)層。
16.如權(quán)利要求15所述的燃料電池，其中所述填充材的材質(zhì)包括硅。
17.如權(quán)利要求14所述的燃料電池，其中所述緩沖層包括多孔結(jié)構(gòu)層。
18.如權(quán)利要求17所述的燃料電池，其中所述緩沖層還包括第三固態(tài)燃料，所述第三固態(tài)燃料填充于所述多孔結(jié)構(gòu)層的孔隙中。
19.如權(quán)利要求14所述的燃料電池，其中所述緩沖層為透水不透氣膜。
20.如權(quán)利要求14所述的燃料電池，其中所述氫氣產(chǎn)生裝置還包括活塞，所述活塞可動(dòng)地配置于所述第一容納空間，其中該活塞適于在該第一容納空間內(nèi)移動(dòng)而改變?cè)摰谝蝗菁{空間內(nèi)的壓力。
21.如權(quán)利要求14所述的燃料電池，其中所述氫氣產(chǎn)生裝置還包括膠囊，所述膠囊配置于所述第一容納空間內(nèi)，其中第三固態(tài)燃料適于容置于該膠囊內(nèi)；以及電阻，所述電阻連接該膠囊，其中當(dāng)加熱該電阻燒破該膠囊時(shí)，所述第三固態(tài)燃料進(jìn)入所述第一容納空間而與所述液態(tài)反應(yīng)物反應(yīng)產(chǎn)生氣體，使該第一容納空間內(nèi)的壓力增加。
22.如權(quán)利要求14所述的燃料電池，其還包括微孔層，所述微孔層迭置于所述緩沖層而位于所述第一容納空間內(nèi)或所述第二容納空間內(nèi)。
23.如權(quán)利要求14所述的燃料電池，其中所述容納槽具有開(kāi)口，所述開(kāi)口連通所述第二容納空間，所述氫氣產(chǎn)生裝置還包括防水透氣膜，所述防水透氣膜覆蓋該開(kāi)口。
24.如權(quán)利要求14所述的燃料電池，其中所述氫氣產(chǎn)生裝置還包括吸水結(jié)構(gòu)，所述吸水結(jié)構(gòu)配置于所述第一容納空間內(nèi)且適于吸收所述液態(tài)反應(yīng)物。
25.如權(quán)利要求14所述的燃料電池，其中所述氫氣產(chǎn)生裝置還包括袋體，所述袋體配置于所述第一容納空間內(nèi)且適于容納所述液態(tài)反應(yīng)物，其中該袋體具有開(kāi)口，所述開(kāi)口連接所述緩沖層。
26.如權(quán)利要求25所述的燃料電池，其中所述氫氣產(chǎn)生裝置還包括毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)配置于所述開(kāi)口處且與所述緩沖層接觸。
全文摘要
一種氫氣產(chǎn)生裝置，適用于燃料電池。氫氣產(chǎn)生裝置包括容納槽及緩沖層。緩沖層配置于容納槽內(nèi)而將容納槽分隔為第一容納空間及第二容納空間。第一容納空間適于容納液態(tài)反應(yīng)物。第二容納空間適于容納第一固態(tài)燃料。液態(tài)反應(yīng)物適于透過(guò)緩沖層到達(dá)第二容納空間而與第一固態(tài)燃料反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。
文檔編號(hào)H01M8/06GK102195057SQ20101013000
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者吳岳璋, 周柏圭, 王正 申請(qǐng)人:揚(yáng)光綠能股份有限公司