燃料匣的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明關于一種燃料匣，尤其涉及一種可提供氣體給燃料電池發電的燃料匣。
【背景技術】
[0002]燃料電池具有高效率、低噪音、低污染等優點，是符合時代趨勢的能源技術，因此目前已有許多有關于燃料電池的專利，例如美國專利第7323148、7666386、7914652號，美國公開專利第 20110076225、20040120889、20070020172、20080116063、20030165727、20120045388號的專利申請案，日本公開專利第號的專利申請案，中國臺灣公開專利第200809125 (對應美國公開專利第20080233462號)、200302596號(對應美國公開專利第20030138679號)的專利申請案，以及中國臺灣專利第1328620 (對應美國公開專利第 20030235724 號)、1372485、1369812 號。
[0003]已知技術中，燃料匣用以提供氫氣至燃料電池，以供燃料電池發電。燃料匣包括儲存容器及固態反應物，其中固態反應物包括了硼氫化鈉(NaBH4)以及觸媒。當儲存容器中的液態反應物例如水提供至固態反應物使水、硼氫化鈉及觸媒三者接觸時，即發生反應產生氫氣。
[0004]然而，當水從儲存容器抽出打入固態反應物以發生反應產生氫氣時會產生許多氣泡，這些氣泡易經由燃料匣的出氫口進入燃料電池內，造成燃料電池損壞。此外，當燃料匣倒置時，固態反應物中混有溶解的固態反應物與液態反應物的混合液體會順著重力方向而經由出氫口進入燃料電池內，造成燃料電池損壞。因此，有必要提供一種燃料匣以解決上述問題。

【發明內容】

[0005]本發明提供一種燃料匣，以防止反應生成的氣泡經由燃料匣的通氣孔進入燃料電池內而導致燃料電池損壞。
[0006]為達上述優點，本發明提供一種燃料匣，包括外殼體、儲存容器、固態反應物、輸送裝置、軟性薄膜以及彈性防水膜。外殼體包括頂壁、底壁以及連接于頂壁與底壁之間的多個側壁，且有通氣孔設置于外殼體上。儲存容器儲存有液態反應物，固態反應物具有頂面。輸送裝置連接于儲存容器與固態反應物之間，以將液態反應物輸送至固態反應物并與固態反應物發生反應以產生氣體。軟性薄膜具有透氣性及不透水性，配置于頂壁與底壁之間，且位于固態反應物的頂面上方。軟性薄膜于固態反應物的頂面所在平面的正投影完全覆蓋頂面。彈性防水膜連接于外殼體的這些側壁，且位于儲存容器與軟性薄膜之間。
[0007]在本發明的一實施例中，上述的軟性薄膜連接于側壁，以于外殼體內部分隔出第一腔室與第二腔室，第一腔室位于頂壁與軟性薄膜之間，第二腔室位于底壁與軟性薄膜之間。
[0008]在本發明的一實施例中，上述的通氣孔設置于所述側壁其中之一，并位于彈性防水膜與軟性薄膜之間。
[0009]在本發明的一實施例中，上述的儲存容器位于第一腔室，固態反應物位于第二腔室。
[0010]在本發明的一實施例中，上述的軟性薄膜包覆固態反應物的所有表面。
[0011 ] 在本發明的一實施例中，上述的燃料匣還包括框架，固態反應物設置于框架內，且軟性薄膜固定于框架，以利于軟性薄膜包覆固態反應物的所有表面。
[0012]在本發明的一實施例中，上述的液態反應物包括水，固態反應物包括固體氫化物及固體催化劑。
[0013]在本發明的一實施例中，上述的液態反應物包括氫化物水溶液，固態反應物包括固體催化劑。
[0014]在本發明的一實施例中，上述的軟性薄膜的厚度介于0.1微米至5000微米之間。
[0015]在本發明的一實施例中，上述的軟性薄膜的厚度介于8微米至50微米之間。
[0016]在本發明的一實施例中，上述的軟性薄膜具有多個微孔，每一微孔的孔徑介于0.01微米至100微米之間，且軟性薄膜的孔隙率介于50%至97%之間。
[0017]在本發明的一實施例中，上述的軟性薄膜具有多個微孔，每一微孔的孔徑介于0.03微米至30微米之間，且軟性薄膜的孔隙率介于80%至97%之間。
[0018]在本發明的一實施例中，上述的軟性薄膜的材質包括聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene, PTFE)薄膜、聚氨基甲酸酯(Polyurethane, PU)薄膜、纖維編織布、聚酯纖維編織布、聚酯纖維與棉纖維混合編織布、或不織布(Nonwoven Geotextile)。
[0019]在本發明的一實施例中，上述的彈性防水膜的材質包括橡膠膜、不透氣塑膠膜或其它軟性不透氣膜。
[0020]在本發明的一實施例中，上述的儲存容器包括可變形袋體。
[0021]在本發明的一實施例中，上述的可變形袋體的材質包括鋁箔袋、塑膠袋或尼龍袋。
[0022]在本發明的一實施例中，上述的液體輸送裝置包括輸送泵、輸出管以及輸入管。輸送泵位于外殼體外，輸出管連接于儲存容器與輸送泵，而輸入管連接于固態反應物與輸送栗。
[0023]本發明的燃料匣設置有軟性薄膜與彈性防水膜，其中彈性防水膜可防止儲存容器中漏出的液態反應物流出燃料匣的外殼體，以避免造成燃料電池損壞。此外，軟性薄膜可過濾反應生成的氣泡，以防止氣泡進入燃料電池中，從而避免燃料電池損壞。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明一實施例的燃料匣的剖面示意圖。
[0025]圖2是本發明另一實施例的燃料匣的剖面示意圖。
[0026]圖3是本發明另一實施例的燃料匣的剖面示意圖。
[0027]圖4是本發明另一實施例的燃料匣的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0028]有關本發明的前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發明。
[0029]圖1為本發明一實施例的燃料匣的剖面示意圖。請參閱圖1，本實施例的燃料匣Ia用以提供反應氣體至燃料電池(圖未示出)。此燃料匣Ia包括外殼體10、儲存容器20、固態反應物30、輸送裝置40、軟性薄膜50以及彈性防水膜60。外殼體10具有頂壁11、底壁12以及連接于頂壁11與底壁12之間的多個側壁13，且通氣孔15設置于外殼體10上。儲存容器20內儲存有液態反應物22。固態反應物30具有頂面31。輸送裝置40連接于儲存容器20與固態反應物30之間，用以將液態反應物22輸送至固態反應物30并與固態反應物30發生反應以產生氣體。此外，軟性薄膜50具有透氣性及不透水性，并配置于頂壁11與底壁12之間，且位于固態反應物30的頂面31上方。軟性薄膜50于固態反應物30的頂面31所在平面的正投影完全覆蓋頂面31。彈性防水膜60連接于外殼體10的多個側壁13，且位于儲存容器20與軟性薄膜50之間。
[0030]上述的軟性薄膜50例如連接于所述多個側壁13，以于外殼體10內部分隔出第一腔室Rl與第二腔室R2，第一腔室Rl位于頂壁11與軟性薄膜50之間，第二腔室R2位于底壁12與軟性薄膜50之間。儲存容器20例如位于第一腔室Rl，而固態反應物30例如位于第二腔室R2。在另一實施例中，也可將儲存容器20設置于第二腔室R2，而將固態反應物30設置于第一腔室Rl。此外，通氣孔15例如設置于上述多個側壁13其中之一，并位于軟性薄膜50與彈性防水膜60之間。氣體穿透軟性薄膜50后，可經由通氣孔15排出以進入燃料電池。
[0031]上述的燃料匣Ia中，輸送裝置40可包括輸送泵41、輸出管42以及輸入管43。輸送泵41位于外殼體10外，輸出管42連接于儲存容器20與輸送泵41，而輸入管43連接于固態反應物30與輸送泵41。輸入管43可伸入固態反應物30內并可選擇性地設置多個出水孔(圖未示出)以幫助反應進行，在另一實施例中，輸入管43也可位于固態反應物30旁。輸送泵41用以將儲存容器20中的液態反應物22輸送至固態反應物30，使液態反應物22與固態反應物30于第二腔室R2發生反應以產生氣體。
[0032]在本實施例中，儲存容器20例如為可變形袋體，但不限于此。可變形袋體的材質包括鋁箔袋、塑膠袋或尼龍袋等，但不限于此。液態反應物22例如但不限于選用水、含釕、鈷、鎳、銅、鐵的鹽類水溶液、酸性水溶液、堿性水溶液、醇類水溶液、或所述水溶液的混合溶液。由于軟性薄膜50與彈性防水膜60具有柔軟特性且易于變形，因此，當固態反應物30發生反應而膨脹時，軟性薄膜50與彈性防水膜60可提供固態反應物30體積膨脹的空間。再者，由于儲存容器20具可變形性，當輸送裝置40將液態反應物22輸送至固態反應物30時，儲存容器20的體積即逐漸變小，且固態反應物30發生反應而膨脹，軟性薄膜50與彈性防水膜60恰可隨著儲存容器20與固態反應物30的體積消長而變化，達到調整空間的目的，因此外殼體10不需額外預留膨脹空間，以縮減燃料匣Ia的體積，減少燃料匣Ia所占用的使用空間且易于攜帶。
[0033]在本實施例中，固態反應物30例如為多孔隙結構。固態反應物30例如但不限于選用由固體氫化物或固體氫化物混合固體催化劑所組成者。固態反應物30的氫化物可選用硼氫化物、氮氫化物、碳氫化物、金屬氫化物、硼氮氫化物、硼碳氫化物、氮碳氫化物、金屬硼氫化物、金屬氮氫化物、金屬碳氫化物、金屬硼氮氫化物、金屬硼碳氫化物、金屬碳氮氫化物、硼氮碳氫化物、金屬硼氮碳氫化物，或所述氫化物的組合物。具體而言，氫化物可選用硼氫化鈉(NaBH4)、氫化鈉(NaH)、鋰氫硼化物(LiBH4)、氫化鋰(LiH)、氫化鈣(CaH2)、鈣氫硼化物(0&?!14)2)、鎂氫硼化物(1%8!14)、硼氫化鉀(1?!14)、硼氫化鋁(41(8!14)3)，或所述氫化物的組合物。再者，固態反應物33的氫化物亦可選用具有實驗式BxNyHz的化學氫化物及實驗式BxNyHz的各種不同化合物，氨硼烷(H3BNH3)、二氨乙硼烷、&8(順3)郝4、聚-(氨基硼烷)、環硼氮烷(B3N3H6)、嗎硼烷、硼烷-四氫呋喃復合物、乙硼烷和同類。固態反應物30的催化劑可選用固態酸、含釕、鈷、鎳、銅、鐵的鹽類、利用其離子態所制成的固態催化劑、利用其離子