[发明专利]燃料电池装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池，且尤其涉及一种燃料电池。

背景技术

燃料电池具有高效率、低噪音、无污染的优点，是符合时代趋势的能源技术。燃料电池区分为多种类型，常见的为质子交换膜型燃料电池(protonexchange membrane fuel cell，PEMFC)以及直接甲醇燃料电池(direct methanolfuel cell，DMFC)。以直接甲醇燃料电池为例，直接甲醇燃料电池的燃料电池模块是由质子交换膜(proton exchange membrance)及分别设置于质子交换膜两侧的阴极(cathode)与阳极(anode)所组成的。

直接甲醇燃料电池使用甲醇水溶液作为燃料，且直接甲醇燃料电池的反应式如下：

阳极：CH₃OH+H₂O→CO₂+6H⁺+6e^-

阴极：3/2O₂+6H⁺+6e^-→3H₂O

总反应：CH₃OH+3/2O₂→CO₂+2H₂O

图1是一种已知燃料电池装置的示意图。请参照图1，已知燃料电池装置100包括燃料电池模块110、混合槽120、泵浦(pump)130、循环管路140、阀门150、燃料罐(cartridge)160、泵浦170以及燃料输送管路180。循环管路140连接燃料电池模块110、混合槽120以及泵浦130，而阀门150设置于循环管路140中。燃料输送管路180连接燃料罐160、泵浦170以及阀门150，且泵浦170位于燃料罐160与阀门150之间。

在已知技术中，当通入燃料电池模块110中的甲醇水溶液的浓度在标准范围内时，泵浦130会开启，而泵浦170及阀门150会关闭。此时，在混合槽120内的甲醇水溶液会被持续通入燃料电池模块110，而燃料电池模块110反应所生成的水以及反应后的甲醇水溶液会被回收至混合槽120中。此外，当通入燃料电池模块110中的甲醇水溶液的浓度低于标准范围时，泵浦130会关闭，而泵浦170及阀门150会开启。此时，燃料罐160内的高浓度甲醇会被通入混合槽120，以将混合槽120内的甲醇水溶液的浓度提高至标准范围内。接着，泵浦170及阀门150会关闭，而泵浦130会开启，以持续将甲醇水溶液通入燃料电池模块110。

由于泵浦130与泵浦170交替开启，且泵浦130、170开启时需消耗电能，这样会减少燃料电池装置100的输出功率。此外，在已知技术中需使用两个泵浦130、170，所以成本较高。另外，泵浦130、170为动件，其故障的机率较高，这样会降低燃料电池装置100的可靠度。

发明内容

本发明提供一种燃料电池装置，以降低生产成本，并提高输出功率。

本发明的实施例提出一种燃料电池装置，其包括燃料电池模块、泵浦、混合槽、循环管路、阀门、燃料罐以及施压件。循环管路连接燃料电池模块、泵浦及混合槽，且循环管路提供第一开口，而阀门设置于该第一开口处，用以选择性地覆盖第一开口。混合槽用以储存第一燃料，燃料罐被连接至第一开口的侧壁，并用以储存第二燃料，且第二燃料的浓度高于第一燃料的浓度。施压件用以施压于燃料罐，以使燃料罐变形。此外，当泵浦开启时，阀门关闭以覆盖第一开口，且第一燃料被通入燃料电池模块。当泵浦关闭时，阀门开启以暴露出第一开口，且被施压件变形的燃料罐内的第二燃料被通入混合槽。

由于燃料电池装置仅使用一个泵浦，所以能降低生产成本，并提高输出功率及可靠度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。

附图说明

图1是一种已知燃料电池装置的示意图；

图2A与图2B是本发明实施例的一种燃料电池装置的示意图；

图3A与图3B是本发明实施例的燃料电池装置的开关钮、施压件及燃料罐的示意图。

【主要组件符号说明】

100、200：燃料电池装置

110、210：燃料电池模块

120、230：混合槽

130、170、220：泵浦

140、240：循环管路

150、250：阀门

160、260：燃料罐