当前位置: 首页 > 专利查询>法商BIC公司专利>正文

生成氢的燃料电池盒制造技术

技术编号:1680734 阅读:236 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种气体生成装置(10),包括一容纳固体燃料成分(24)的反应室(18)和一通过一流体通道如管,喷嘴或阀引入反应室的液体燃料成分(22)。液体燃料箱固体燃料的流动是自调节的。还公开了气体生成装置的其他实施方式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求题为“生成氢的燃料电池盒”,于2005年6月13日提交的申请号为60/689,539的美国临时专利申请的优先权,并且是题为“生成氢的燃料电池盒”,于2005年2月25日提交的申请号为11/067,167的同时待审的专利申请的部分继续申请。这些专利申请中公开的内容在此经引用全文并入本申请。
技术介绍
本专利技术一般涉及用于燃料电池的燃料源。特别地,本专利技术涉及用于根据需要产生燃料气的燃料电池的燃料盒。燃料电池是一种将反应物,如燃料和氧化物的化学能直接转换成直流(DC)电的设备。对于越来越多的应用场合来说,燃料电池比常规的发电装置如矿物燃料的燃烧以及便携式的电能存贮装置如锂离子电池具有更高的效率。一般来讲,燃料电池技术中包括有多种不同类型的燃料电池,如碱性燃料电池、聚合物电解型燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融型碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池以及酶燃料电池。现今更重要的燃料电池可大致划分为几种类型,即:(i)采用压缩的氢(H2)作为燃料的燃料电池;(ii)质子交换膜(PEM)燃料电池,其采用的是醇类如甲醇(CH3OH)、金属氢化物如硼氢化钠(NaBH4)、碳氢化合物或者是其它能转换成氢燃料的燃料;(iii)能够直接消耗非氢燃料的PEM燃料电池或者是直接氧化燃料电池;以及(iv)能在很高的温度下直接将碳氢化合物燃料转换成电力的固体氧化物燃料电池(SOFC)。-->压缩的氢通常处于高压状态,因此其操作非常困难。此外,其通常需要很大的贮备盒,因此对于消费类电子设备而言无法做到足够小。常规的转换型燃料电池需要转换剂以及其它的蒸发和辅助系统来将燃料转换成氢从而与燃料电池中的氧化剂反应。最新的进展使转换剂或转换型燃料电池很有希望用于消费类电子设备。最常用的直接氧化燃料电池是直接甲醇燃料电池或DMFC。其它的直接氧化燃料电池包括直接乙醇燃料电池和直接原碳酸四甲酯燃料电池。以甲醇直接与氧化剂在燃料电池中进行反应的DMFC有望在消费类电子设备中作为电源应用。SOFC在高热下转换碳氢化合物燃料如丁烷而产生电力。SOFC需要在1000℃范围内的相对高温来使燃料电池反应发生。用来生成电力的化学反应对每一类燃料电池来说都是不同的。对于DMFC来说,每一个电极处的化学-电学反应以及直接甲醇燃料电池的总反应可描述如下:阳极的半反应:CH3OH+H2O→CO2+6H++6e-阴极的半反应:1.5O2+6H++6e-→3H2O总燃料电池的反应:CH3OH+1.5O2→CO2+2H2O由于氢离子(H+)穿过PEM从阳极迁移到阴极,并且由于自由电子(e-)不能穿过PEM,因此电子流过外部电路,从而通过外部电路产生电流。该外部电路可用来给许多有用的消费类电子设备提供电力,如移动电话或蜂窝电话、计算器、个人数字助理、膝上电脑以及动力工具等。美国专利US5,992,008和US5,945,231均对DMFC进行了描述,这两篇专利以引用的方式全文并入这里。通常来讲,PEM由聚合物制成,如DuPont公司的Nafion或者是其它合适的膜,前者是厚度范围约在0.05mm到0.50mm之间的全氟化磺酸聚合物。阳极通常由用聚四氟乙烯处理的碳纸制成,其上支撑-->并沉积有很簿的一层催化剂,如铂-钌。阴极通常是气体扩散电极,其中有铂颗粒粘接到该膜的一侧上。在化学金属氢化物燃料电池中,通常重新形成硼氢化钠并反应如下:NaBH4+2H2O→(热或催化剂)→4(H2)+(NaBO2)阳极的半反应:H2→2H++2e-阴极的半反应:2(2H++2e-)+O2→2H2O适合于该反应的催化剂包括铂和钌以及其它的金属。硼氢化钠转换中产生的氢燃料在燃料电池中与氧化剂如O2进行反应,产生电(或者是电子流),副产品水。该过程中还会产生副产品硼酸钠(NaBO2)。硼氢化钠燃料电池在美国专利US4,261,956中进行了描述,其以引用的方式并入这里。燃料电池的一个最重要的特征是燃料的储存。另一重要特征是对从燃料盒运送出燃料至燃料电池进行调节。为了能够应用于商业,燃料电池如DMFC或PEM体系应当能够存贮足够的燃料以满足消费者的正常使用。例如,对于移动电话或蜂窝电话,笔记本电脑以及个人数字助理(PDA)来说,燃料电池至少应能给这些设备提供像当前所使用电池那样长的电力,并且越长越好。此外,燃料电池应具有更换方便或者可再填充的燃料罐,从而减少或避免现今充电电池那样长时间的充电。已知的氢气产生器的一个缺点是一旦反应开始,气体生成器盒不能控制反应。因此,反应将继续进行,直到反应物供给耗尽或手动切断反应物的供给。因此,就需要提供一种氢气产生装置,能够自调节进入反应室中的至少一种反应物的流动。-->
技术实现思路
本专利技术的一方面涉及的是一种气体生成装置,其包括一个容纳固体燃料成分的反应室和一个容纳流体燃料成分的贮液器。提供了一条将流体燃料成分引入反应室中的液体通道。对流体燃料成分的引入响应反应室中的压力而进行。本专利技术的另一方面涉及的是一种气体生成装置,其中液体反应物向反应室中的流动是自调节的。附图说明当参考结合附图来阅读以下的详细说明时,将更容易理解本专利技术的这些以及其他特征、方面和优点,附图中的相同标记代表相同的部件。图1是根据本专利技术的气体生成装置的截面示意图;图2是图1中的气体生成装置的替代实施方式的截面示意图;图3是根据本专利技术的气体生成装置的替代实施方式的截面示意图;图4是图3中的气体生成装置的替代实施方式的截面示意图;图5是根据本专利技术的另一气体生成装置的替代实施方式的截面示意图,该装置采用了一个被吸收卷覆盖的流动管道;图6是图5中的气体生成装置吸收卷的替代实施方式的截面示意图;图7是根据本专利技术的气体生成装置的另一替代实施方式的截面示意图,该装置具有一个可膨胀本体;图8是图7中所示的气体生成装置的截面示意图,其中可膨胀本体处于膨胀的形状;图9是根据本专利技术的气体生成装置的另一替代实施方式的截面示意图,该装置具有溶液贮液器和包括阻隔元件的分隔反应室;图10是图9中所示的气体生成装置的截面示意图,其中阻隔元件伸进反应室内;图11是根据本专利技术的气体生成装置的另一替代实施方式的截面示意图,该装置具有一个带有多个不同直径的流动通道的多支管;-->图12是根据本专利技术的气体生成装置的另一替代实施方式的截面示意图,该装置具有一个带有多个本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种气体生成装置,包括:    一个容纳固体燃料成分的反应室;    一个容纳液体燃料成分的贮液器,    一个将液体燃料成分引入反应室中的液体通道;以及    一个用于控制液体燃料成分进入反应室的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-13 60/689,5391.一种气体生成装置,包括:
一个容纳固体燃料成分的反应室;
一个容纳液体燃料成分的贮液器,
一个将液体燃料成分引入反应室中的液体通道;以及
一个用于控制液体燃料成分进入反应室的装置。
2.一种气体生成装置,包括:
一个容纳固体燃料成分的反应室;
一个容纳液体燃料成分的贮液器,以及
一个将液体燃料成分引入反应室中的液体通道,其中液体燃料成分响应反
应室内的压力而被引入至反应室。
3.权利要求2的气体生成装置,其中反应室为置于贮液器和空室之间的可
移动的室。
4.权利要求3的气体生成装置,其中流体通道包括置于可移动的室侧壁上
的喷嘴。
5.权利要求4的气体生成装置,其中喷嘴包含一个阀。
6.权利要求4的气体生成装置,其中喷嘴包含一个开口。
7.权利要求4的气体生成装置,其中可移动的室被偏压向贮液器。
8.权利要求2的气体生成装置,其中反应室通过一条柔性管连接至一个燃
料传输阀。
9.权利要求2的气体生成装置,其中可移动的室连接至一个臂。
10.权利要求9的气体生成装置,其中将臂配置为延伸进贮液器的形式,
这样当可移动的室移动时,该臂密封住流体通道。
11.权利要求9的气体生成装置,进一步包括一个将可移动的室连接至臂
上的轮以及一个可操作地连接至臂的塞子,其中当室移动时,塞子密封住流体
通道。
12.权利要求11的气体生成装置,其中塞子可移动地置于一个管中,该管
以铰链的形式连接至臂并且以铰链的形式流动地连接至流体通道,其中当室移
动时,塞子运动以密封住流体通道。
13.权利要求2的气体生成装置,其中流体通道包括一个具有延伸进反应
室的自由端的管形件,其中在自由端中至少设置一个端口,且其中固体燃料成
分和芯吸材料连接至该自由端。
14.权利要求13的气体生成装置,其中芯吸材料包含存在于纤维基质中的
聚丙烯酸钠晶体。
15.权利要求13的气体生成装置,进一步包括一个置于管形件内的流体控
制阀和一个连接反应室和管形件的压力传输管,这样流体控制阀可由反应室内
的压力触发。
16.权利要求2的气体生成装置,其中反应室包括一可膨胀的囊,其容纳
有固体燃料成分和液体燃料成分,并且其中在一个将固体燃料成分与液体燃料
成分隔开的套中形成了流体通道,并且其中当可膨胀的囊处于塌陷形式时,液
体燃料成分与固体燃料成分接触而在液体燃料成分与固体燃料成分发生反应以
产生气体,且当可膨胀的囊膨胀到既定直径时,液体燃料成分不与固体燃料成
分接触从而实质上不产生气体。
17.权利要求16的气体生成装置,其中可膨胀的囊在反应...

【专利技术属性】
技术研发人员:安德鲁J库瑞罗佛洛伊德菲尔班克斯康士坦士R斯蒂芬安东尼史格洛依迈克尔居里娄
申请(专利权)人:法商BIC公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1