[发明专利]氢气产生装置

说明书

【技术领域】

本发明是有关于一种氢气产生装置，且特别是有关于一种使用固态反应物的氢气产生装置。

【背景技术】

燃料电池(Fuel Cell，FC)是一种利用化学能直接转换为电能的发电装置，与传统发电方式比较之下，燃料电池具有低污染、低噪音、高能量密度以及较高的能量转换效率等优点，是极具未来前瞻性的干净能源，可应用的范围包括携带式电子产品、家用发电系统、运输工具、军用设备、太空工业以及小型发电系统等各种领域。

各类燃料电池依其运作原理及操作环境之不同而有不同之应用市场，在可移动式能源上之应用主要是以氢气质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane fuel Cell，PEMFC)及直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell，DMFC)为主，两者皆属于使用质子交换膜进行质子传导机制之低温启动型燃料电池。以此类质子交换膜燃料电池操作原理，为氢气在阳极触媒层进行氧化反应，产生氢离子(H+)以及电子(e-)(PEMFC原理)，或甲醇与水在阳极触媒层进行氧化反应，产生氢离子(H+)、二氧化碳(CO2)以及电子(e-)(DMFC原理)，其中氢离子可以经由质子传导膜传递至阴极，而电子则经由外部电路传输至负载作功之后再传递至阴极，此时供给阴极端的氧气会与氢离子及电子于阴极触媒层进行还原反应并产生水。上述阳极所需的燃料氢气可通过液态反应物与固态反应物反应而得。例如：利用固态硼氢化钠(NaBH4)储氢技术而得，其将水加入固态硼氢化钠以反应产生氢气。

举例来说，可将固态硼氢化钠及水袋置于壳体内，使用者可按压配置于壳体上的按键来刺破水袋，使水袋内的水流出而与固态硼氢化钠反应产生氢气。此种方式的缺点在于，按键与壳体为相互组装的不同构件，因此当按压按键时，按键与壳体之间易产生间隙而无法维持结构的气密性，降低氢气产生效率。此外，当刺穿水袋时，由于破口的大小有限，部分的水会因水袋的阻隔仍留在水袋中，仅部分的水流出与固态硼氢化钠反应，亦降低了氢气的产量。

中国台湾专利编号TW200640070及美国专利编号US20090029209、US20040243184揭露了与燃料电池相关的技术。

【发明内容】

本发明提出一种氢气产生装置，具有较佳的气密性而可提升固态反应物与液态反应物反应产氢的效率。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明之一实施例提供一种氢气产生装置，适用于燃料电池。氢气产生装置包括壳体、按键、固态反应物、袋体及至少一弹性件。壳体具有容纳空间及开口。按键一体成形地连接于壳体而密封开口。固态反应物配置于壳体内。袋体配置于壳体内，液态反应物容纳于袋体内。弹性件连接于壳体且位于容纳空间内，弹性件包括弯折端，其中弹性件对位于按键且位于按键与袋体之间，当按压按键时，按键推动弹性件使弯折端刺破袋体，液态反应物流出而与固态反应物反应产生氢气。

所述的氢气产生装置，其特征在于：按键为热塑性弹性体。

所述的氢气产生装置，其特征在于：壳体的材质为高分子塑胶。

所述的氢气产生装置，其特征在于：按键与壳体以双料射出方式制作。

所述的氢气产生装置，其特征在于：弹性件为金属弹片。

所述的氢气产生装置，其特征在于：弹性件的数量为两个，分别从壳体相对的两内壁延伸出。

所述的氢气产生装置，其特征在于：弯折端包括一锯齿结构、一针状结构或一刀状结构，当按压按键时，按键推动弯折端朝向袋体移动以刺破袋体。

所述的氢气产生装置，其特征在于：壳体具有一排气口，通该容纳空间。

所述的氢气产生装置，其特征在于：更包括一吸水材，包覆固态反应物或与固态反应物混合。

所述的氢气产生装置，其特征在于：固态反应物为固态硼氢化钠。

所述的氢气产生装置，其特征在于：弯折端往该袋体的一方向延伸。

基于上述，在本发明的一实施例中，按键是以一体成形的方式配置于壳体而密封壳体的开口。藉此，当按压按键推动弹性件刺破袋体时，按键与壳体之间不会产生间隙，而使整体结构具有较佳的气密性，以提升氢气产生的效率。另外，弹性件包括弯折端，在按键的推动下，弯折端刺穿袋体。于弯折端刺破袋体后，弯折端还可持续受到按键的推动而拉扯袋体，使袋体的破口增大，以避免液态反应物滞留在袋体中而降低氢气的产量。

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