用于改进便携装置中的燃料电池的效率的方法和系统制造方法及图纸

一种改进便携电子装置中的燃料电池的工作效率的方法，所述燃料电池包括：　　　　用于包含燃料组分的电池隔室；和　　　　设置在邻近所述电池隔室的位置处以使所述燃料组分活化以便在所述便携电子装置中产生电力的燃料活化单元，所述方法的特征在于：　　　　加热至少一部分所述燃料组分以提供加热燃料部分；并且　　　　导致所述加热燃料部分与所述燃料隔室中的所述燃料活化单元结合以进行活化。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改进便携装置中的燃料电池的效率的方法和系统
本专利技术主要涉及燃料电池在便携电子装置中的使用，且更具体而言，涉及对燃料电池工作效率的改进。
技术介绍
燃料电池的工作与蓄电池相类似，但只要燃料被持续供给至电池则燃料电池不会耗尽或需要进行再充电。在直接甲醇燃料电池(DMFC)中，甲醇被用作燃料，所述燃料被置于燃料电池一侧上，而空气在另一侧上循环。所述两侧被膜电极组件(MEA)隔开，所述膜电极组件具有夹在两个电极之间的质子交换膜(PEM)。如图1所示，燃料电池120包括阳极侧121，在所述阳极侧处甲醇(MeOH)和水(H2O)的混合物(也被称作液体甲醇)围绕阳极(-)进行循环。在阴极侧122上，空气围绕阴极(+)进行循环。通过在膜电极组件上进行催化活化，来自液体甲醇的氢原子分解成质子(H+)和电子(未示出)。电子成为燃料电池提供的电力源。一些质子迁移通过膜组件到达阴极侧122，在所述阴极侧处电子与氧气结合生成水。尽管阳极侧上的废燃料的副产物CO2易于排出燃料电池，但阴极侧上的副产物水必须被适当去除。燃料电池优于可再充电蓄电池的主要优点在于燃料电池通常可工作更长的时期而不需要进行再充电。此外，可通过补给液体甲醇而几乎瞬间完成燃料电池的“再充电”。相反，完成蓄电池的再充电则需要耗费一段时间。目前，直接甲醇燃料电池的工作效率通常较低，尤其当燃料温度降至一定范围以下时情况更是如此。因此增加燃料电池的温度以改进工作效率是有利和所希望的。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是增加便携装置如膝上型个人电脑(PC)、笔记本式个人电脑、平板个人电脑和类似装置中的直接甲醇燃料电池的-->工作效率。该目的可通过使用由便携装置的电和/或电子部件产生的热量使用于燃料电池中的液体甲醇变热或使大体上整个燃料电池本身预热而实现。因此，根据本专利技术的第一个方面，提供了一种改进便携电子装置中的燃料电池的工作效率的方法，所述燃料电池包括：用于包含燃料组分的电池隔室；和设置在邻近所述电池隔室的位置处以使所述燃料组分活化以便在所述便携电子装置中产生电的燃料活化单元。所述方法包括步骤：加热至少一部分所述燃料组分以提供加热燃料部分；并且导致所述加热燃料部分与所述燃料隔室中的所述燃料活化单元结合以进行活化。所述燃料电池进一步包括：用于包含另一种燃料组分的另一个电池隔室，所述另一个电池隔室被设置在不同于所述燃料电池隔室的侧面上邻近所述燃料活化单元的位置处，所述方法进一步包括步骤：加热至少一部分所述另一种燃料组分以提供另一个加热燃料部分；并且导致所述另一个加热燃料部分与所述另一个电池隔室中的燃料活化单元结合。所述燃料组分大体上包括醇如甲醇与水的混合物且所述另一种燃料组分大体上包括空气。所述活化单元包括用于使所述电池隔室中的所述醇活化的膜电极组件。所述加热燃料部分有利地具有大体上处于50℃至85℃或更高的温度范围内，但低于所述醇的汽化温度的温度。所述便携电子装置优选包括产生热量的至少一个电子部件，如中央处理器(CPU)和设置与所述电子部件相关以导引至少一部分所述热量远离所述电子部件的除热装置如散热器，且其中由所述除热装置导引离开的所述热量被用于进行所述加热。有利地，所述便携电子装置具有用于储存所述燃料组分且通过燃料导管将所述燃料组分输送至所述燃料电池中的所述电池隔室的补充单元，所述燃料导管使所述补充单元与所述电池隔室操作地相连。当所述燃料组分被输送至所述燃料电池中的所述电池隔室时，一部分所-->述燃料组分优选受热通过所述燃料导管。有利地，至少一部分所述燃料导管被设置在热交换器中，所述热交换器被设置在接近所述除热装置的位置处以便允许由所述除热装置导引离开的所述热量通过所述热交换器加热所述燃料导管中的所述燃料组分的所述部分。另一种可选方式是，所述热交换器被设置与所述除热装置接触以便允许由所述除热装置导引离开的所述热量通过传导加热所述热交换器。另一种可选方式是，所述热交换器被安放在邻近所述除热装置的位置处以便允许由所述除热装置导引离开的所述热量通过辐射或对流加热所述热交换器。有利地，所述方法进一步包括通过使用由所述除热装置导引离开的所述热量去除至少一部分副产物水使其远离所述另一个电池隔室的步骤。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种用于便携电子装置中的燃料电池系统，所述便携电子装置包括产生热量的至少一个电子部件。所述燃料电池系统包括：燃料电池，包括：用于包含第一种燃料组分的第一电池隔室；用于包含第二种燃料组分的第二电池隔室；和设置在所述第一电池隔室与所述第二电池隔室之间以使所述第一种燃料组分和所述第二种燃料组分中的至少一种燃料组分活化从而产生电的膜电极组件；用于储存所述第一种组分的燃料补充单元；和燃料导管，所述燃料导管使所述燃料补充单元与所述燃料电池操作地连接，所述燃料导管用于将来自所述燃料补充单元的所述第一种燃料组分输送至所述燃料电池，其中至少一部分所述燃料导管被设置在接近所述至少一个电子部件的位置处以使得当所述第一种燃料组分在所述燃料导管中进行输送时，允许由所述至少一个电子部件产生的所述热量增加至少一部分所述第一种燃料组分的温度。所述第一种燃料组分大体上包括醇和水的混合物，且所述第二种组分大体上包括空气。根据本专利技术的第三个方面，提供了一种便携电子装置，所述装置-->包括：用于处理数据的中央处理器，所述中央处理器当在使用中时产生热量；设置在接近所述中央处理器的位置处以导引至少一部分由所述中央处理器产生的热量离开的除热装置；用于产生至少由所述中央处理器使用的电的燃料电池，所述燃料电池包括：用于包含第一种燃料组分的第一电池隔室；用于包含第二种燃料组分的第二电池隔室；和设置在所述第一电池隔室与所述第二电池隔室之间以使所述第一种燃料组分和所述第二种燃料组分中的至少一种燃料组分活化从而进行所述产生电的过程的膜电极组件；用于储存所述第一种燃料组分和所述第二种燃料组分中的所述至少一种燃料组分的燃料补充单元；和燃料导管，所述燃料导管使所述燃料补充单元与所述燃料电池操作地连接，所述燃料导管用于将来自所述燃料补充单元的所述第一种燃料组分和所述第二种燃料组分中的所述至少一种燃料组分输送至所述燃料电池，其中至少一部分所述燃料导管被设置在接近所述除热装置的位置处以使得当所述第一种燃料组分和所述第二种燃料组分中的所述至少一种燃料组分被输送至所述燃料电池时，允许由所述除热装置导引离开的所述热量增加所述第一种燃料组分和所述第二种燃料组分中的所述至少一种燃料组分的至少一部分的温度。在阅读结合图2a至图8进行的描述后，则将更易于理解本专利技术。附图说明图1示意性地示出了直接甲醇燃料电池；图2a示意性地示出了根据本专利技术的一个优选实施例的改进直接甲醇燃料电池的工作效率的方法；图2b示意性地示出了根据本专利技术的用于使液体甲醇变热的热交换器；图3a示意性地示出了燃料电池以及设置在便携式个人电脑上的燃料储存装置；-->图3b示意性地示出了用于盖住燃料电池组件的罩壳；图3c是个人电脑/燃料电池组件的分解视图；图3d示意性地示出了当个人电脑在使用中时个人电脑和燃料电池组件的相对位置；图4是燃料补充单元的切口视图，图中示出了可收缩燃料袋；图5是燃料补充单元和设置在其中的燃料袋的剖视图；图6a示意性地示出了用以将热空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种改进便携电子装置中的燃料电池的工作效率的方法，所述燃料电池包括：用于包含燃料组分的电池隔室；和设置在邻近所述电池隔室的位置处以使所述燃料组分活化以便在所述便携电子装置中产生电力的燃料活化单元，所述方法的特征在于：加热至少一部分所述燃料组分以提供加热燃料部分；并且导致所述加热燃料部分与所述燃料隔室中的所述燃料活化单元结合以进行活化。2、根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料电池进一步包括：用于包含另一种燃料组分的另一个电池隔室，所述另一个电池隔室被设置在不同于所述燃料电池隔室的侧面上邻近所述燃料活化单元的位置处，所述方法的进一步特征在于：加热至少一部分所述另一种燃料组分以提供另一个加热燃料部分；并且导致所述另一个加热燃料部分与所述另一个电池隔室中的燃料活化单元结合。3、根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述便携电子装置包括产生热量的至少一个电子部件，其特征在于，所述加热步骤使用由所述至少一个电子部件产生的热量。4、根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中所述便携电子装置包括设置与所述电子部件相关以导引至少一部分所述热量远离所述电子部件的除热装置，其特征在于，由所述除热装置导引离开的所述热量被用于进行所述加热。5、根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述燃料组分大体上包括醇与水的混合物。6、根据权利要求5所述的方法，其中所述燃料电池包括直接甲醇燃料电池且所述醇大体上包括甲醇。7、根据权利要求5所述的方法，其中所述活化单元包括用于使所述电池隔室中的所述醇活化的膜电极组件。8、根据权利要求2所述的方法，其中所述活化单元包括膜电极组-->件，所述燃料组分大体上包括醇与水的混合物，且所述另一种燃料组分大体上包括空气。9、根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述便携电子装置具有用于储存所述燃料组分且通过燃料导管将所述燃料组分输送至所述燃料电池中的所述电池隔室的补充单元，所述燃料导管使所述补充单元与所述电池隔室操作地相连，其特征在于，当所述燃料组分被输送至所述燃料电池中的所述电池隔室时，一部分所述燃料组分受热通过所述燃料导管。10、根据权利要求9所述的方法，其中所述便携电子装置包括产生热量的至少一个电子部件，和设置与所述电子部件相关以导引至少一部分所述热量远离所述电子部件的除热装置，其特征在于，至少一部分所述燃料导管被设置在接近所述除热装置的位置处以使得所述燃料组分的所述部分使用由所述除热装置导引离开的所述热量被加热通过所述导管。11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，至少一部分所述燃料导管被设置在热交换器中，所述热交换器被设置在接近所述除热装置的位置处以便允许由所述除热装置导引离开的所述热量通过所述热交换器加热所述燃料导管中的所述燃料组分的所述部分。12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述热交换器被设置与所述除热装置接触以便允许由所述除热装置导引离开的所述热量通过传导加热所述热交换器。13、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述热交换器被安放在邻近所述除热装置的位置处以便允许由所述除热装置导引离开的所述热量通过辐射或对流加热所述热交换器。14、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述除热装置包括散热器。15、根据权利要求3所述的方法，其中所述便携电子装置中的所述至少一个电子部件是中央处理器。16、根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述除热装置包括散热器，所述散热器被设置与所述中央处理器接触以便导引由所述中央处理器产生的所述热量离开。17、根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述除热装置进-->一步包括设置在接近所述散热器的位置处以进一步导引由所述中央处理器产生的所述热量离开的鼓风机。18、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述除热装置包括鼓风机。19、根据权利要求7所述的方法，其中所述便携电子装置包括产生热量的至少一个中央处理器，和被放置与所述中央处理器相关以导引由所述中央处理器产生的热量离开的除热装置，且其中所述燃料电池还在所述另一个电池隔室中产生水作为副产物，所述方法的进一步特征在于，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张双辉，W·F·曾，
申请(专利权)人：张双辉，
类型：发明
国别省市：