CN1890835B

CN1890835B - 燃料盒，燃料电池和包括燃料电池的便携式电子设备

Info

Publication number: CN1890835B
Application number: CN2004800366915A
Authority: CN
Inventors: 河野安孝; 久保佳实; 吉武务; 真子隆志; 梶谷浩司; 木村英和; 长尾谕; 秋山永治; 渡边义德
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2024-12-06
Also published as: CN1890835A; US20070099056A1; US7678485B2; JPWO2005057704A1; JP4867349B2; WO2005057704A1

Abstract

改善了使用容纳有液体燃料的燃料盒的燃料电池的操作性能。燃料盒(1400)容纳有液体燃料(124)。燃料盒(1400)包括气液分离膜(1408)，所述气液分离膜将燃料容纳部分(1402)分为液体容纳室(1402a)和气体容纳室(1402b)。由液体燃料蒸发所得的燃料气体容纳在气体容纳室(1402b)中。排气管(1410)连接在气体容纳室(1402b)上，容纳在气体容纳室(1402b)中的燃料气体通过排气口(1414)排放到燃料盒(1400)外。

Description

燃料盒,燃料电池和包括燃料电池的便携式电子设备

技术领域

本发明涉及燃料盒(fuel cartridge)、安装该燃料盒的燃料电池以及包括所述燃料电池的便携式电子设备。

背景技术

燃料电池包括燃料极、氧化剂极和设置在它们之间的电解质。燃料供应到燃料极，氧化剂供应到氧化剂极，燃料电池通过电化学反应产生电能。尽管通常用氢作燃料，但近年来直接型燃料电池有了积极地发展。直接型燃料电池直接采用便宜和易处理的甲醇作为燃料。

当用氢作燃料时，燃料极的反应由反应式(1)给出：

3H₂→6H⁺+6e^- (1)

当用甲醇作燃料时，燃料极的反应由反应式(2)给出：

CH₃OH+H₂O→6H⁺+CO₂+6e^- (2)

在以上两种情况下，氧化剂极的反应由反应式(3)给出：

3/2O₂+6H⁺+6e^-→3H₂O (3)

日本专利申请公开No.2003-92128(专利文献1)公开了燃料电池用作便携式电子设备的电源的例子，其采用燃料盒给所述燃料电池提供燃料。

发明内容

本发明要解决的问题

如上所述，一种在燃料电池上可拆卸的燃料盒已投入使用。然而，当容纳液体燃料的燃料盒的温度上升时，液体燃料会蒸发并膨胀。从而，燃料盒内的压力上升，因此导致问题。这样造成的问题是不能将从燃料盒供给到燃料电池本体的燃料量控制在适当的水平。特别地，当燃料电池用作便携式电子设备的电源时，燃料电池会用在不同的环境中，因此环境温度的改变会对燃料电池产生很大的影响。此外，当通过泵将燃料从燃料盒供应到燃料电池本体时，如果不能控制从燃料盒排出的燃料量，泵承受负载，也会因此造成问题。

已经考虑到上述情况而做出了本发明，本发明涉及改进燃料电池的操作性能的技术，所述燃料电池使用了容纳液体燃料的燃料盒。解决问题的手段

本发明提供了一种容纳液体燃料的燃料盒，其包括将液体燃料和燃料气体彼此分离的气液分离膜，所述燃料气体是蒸发的液体燃料。

由于燃料盒设有气液分离膜，液体燃料被所述气液分离膜分离。因此，即使通向外部的进气口设置在被分离的燃料气体的那一侧，也能防止液体燃料泄漏到外部。燃料盒固定或可拆卸地安装在燃料电池上。

本发明的燃料盒可以进一步包括气体容纳室以容纳由气液分离膜分离的燃料气体。通过采用这种结构，可以将燃料气体容纳在燃料容纳室内并防止从液体燃料分离出来的燃料气体排放到空气中去。

本发明的燃料盒可以进一步包括调节气液分离膜暴露程度的闸板。

通过提供所述闸板并调节闸板的打开程度，就可以根据气液分离膜与燃料盒周围的温度来调节气液分离膜的暴露程度，因此，能够将燃料盒内的压力维持在适当的水平。

本发明的燃料盒可以进一步包括排放口，其可以将由气液分离膜分离的燃料气体排到燃料盒外。因此，能够将燃料盒内的压力维持在适当的水平。

本发明的燃料盒可以进一步包括排量调节机构，以调节从排放口排出的燃料气体量。因此，能够根据燃料盒周围的温度将燃料盒内的压力维持在适当的水平。

本发明提供了一种燃料电池，其包括：容纳液体燃料的燃料盒；回收部分，用来回收液体燃料蒸发得到的燃料气体，所述燃料气体容纳在燃料盒里；和排量控制部分，其控制从燃料盒排放到回收部分的燃料气体的量。

通过上述结构，可以使燃料盒内的压力维持在适当的水平。

本发明的燃料电池可以进一步包括将回收到回收部分中的燃料气体排放到空气中的排放通路，和设在排放通路中的氧化处理部分，所述氧化处理部分氧化所述燃料气体。

因此，可以将燃料气体和电化学反应形成的副产品氧化后再排放到空气中，因此减少了对环境的影响。

在本发明的燃料电池中，燃料盒可包括将液体燃料与燃料气体彼此分离的气液分离膜，所述燃料盒适合将气液分离膜分离出的燃料气体回收到回收部分。

因此，能够分别控制容纳在燃料盒里的液体燃料的量和从燃料盒排放的燃料气体的量。

本发明提供了一种包括容纳液体燃料的燃料盒的燃料电池，所述燃料盒设有：将液体燃料和液体燃料蒸发所得的燃料气体彼此分离的气液分离膜；回收部分，用来回收燃料盒中气液分离膜分离出来的燃料气体；排放通路，用来将回收到回收部分里的燃料气体排放到空气中；和设在排放通路中氧化处理部分，用来氧化燃料气体。

本发明的燃料电池中，燃料盒可以是前述的任一燃料盒。

本发明的燃料电池中，燃料盒可以是可拆卸地安装。

本发明提供了一种包括上述任一燃料电池的便携式电子设备。

本发明提供了一种操作燃料电池的方法，该燃料电池使用了容纳有液体燃料的燃料盒，其中从液体燃料蒸发出来的燃料气体通过气液分离膜从燃料盒中排出。

根据本发明，在使用了容纳液体燃料的燃料盒的燃料电池中，通过调节燃料气体，能够使从液体燃料蒸发出来的燃料气体与液体燃料分离并从燃料盒中排出所述燃料气体，因此提高了燃料电池的操作性能。

附图说明

图1显示了本发明一个实施例的燃料盒的图；

图2显示了装有图1所示燃料盒的燃料电池的结构图；

图3示意性地显示了本发明一个实施例的燃料电池中燃料盒安装位置的例子的图；

图4显示了气体处理部分的结构的剖视图；

图5显示了气体处理部分的另一个例子的图；

图6显示了气体处理部分的附加例子的图；

图7显示了装备有本发明实施例的燃料电池的电子设备的例子的示意图；

图8显示了本发明一个实施例的燃料电池的结构的框图；

图9显示了本发明一个实施例的燃料电池中燃料盒安装位置的例子的示意图；

图10示意性地显示了闸板部分的剖视图；

图11是图10中的闸板部分的正视图；

图12显示了闸板部分的另一个例子的图；

图13显示了燃料盒的另一个例子的图；

图14显示了本发明一个实施例中燃料电池的图；以及

图15显示了闸板部分1420的另一个例子的图。

附图标记说明

100 燃料电池

101 单元电池

102 燃料极

108 氧化剂极

114 固体电解质膜

124 燃料

210 便携式个人计算机

804 气体处理部分

811 燃料容器

1400 燃料盒

1402 燃料容纳部分

1402a 液体容纳室

1402b 气体容纳室

1406 隔离构件

1408 气液分离膜

1409 空气进气口

1410 排气管

1411 闸板

1412 灌注口

1414 排气口

1416 温度测量部分

1418 排量控制部分

1418a 闸板

1420 闸板部分

1422 活动带

1424 本体侧的活动带

具体实施方式

参照附图描述本发明的实施例。顺便说明，所有的附图中，相同的数字指相同的部件，因此将省略对这些部件的重复详细描述。

本发明实施例中的燃料电池可用于蜂窝电话、便携式个人计算机如笔记本个人电脑、个人数字助理(PDA)、各种类型的照相机、导航系统和诸如便携式音乐复唱机的小型电子装置。实施例中的燃料电池是直接型燃料电池，其中液体燃料供应到燃料极。还采用了可拆卸的燃料盒。

(第一实施例)

图1显示了本实施例的燃料盒的图。

图1(a)显示的是侧面剖视图。燃料盒1400具有：容纳燃料124的燃料容纳部分1402，灌注口1412，排气管1410和排气口1414。燃料容纳部分1402由隔离构件1406和气液分离膜1408分为液体容纳室1402a和气体容纳室1402b。所述排气管1410与气体容纳室1402b相连。气体容纳室1402b上设有从外部吸入空气的空气进气口1409。虽然图中未示出，该空气进气口1409设有止回阀，可以引导空气仅从外部进入燃料盒1400而防止反方向的气流。因此，燃料容纳部分1402中的压力不会降低，燃料气体也不会从空气进气口1409流出。

本实施例中，燃料124是液体燃料，如甲醇、乙醇、二甲醚、其它醇或如环烷等液体烃。作为液体燃料，可采用水溶液。

气液分离膜1408是，例如，由聚醚砜、丙烯酸共聚物等制成的疏水膜。作为这样的气液分离膜1408，可采用GOATEX(日本Goatex有限公司制造)、VERSAPORE(Nippon Pall有限公司制造)、SUPORE(Nippon Pall有限公司制造)等。

通过用气液分离膜1408将燃料容纳部分1402分为液体容纳室1402a和气体容纳室1402b，当容纳在液体容纳室1402a内的燃料124蒸发变成燃料气体时，燃料气体通过气液分离膜1408并进入到气体容纳室1402b。进入到气体容纳室1402b中的燃料气体通过排气管1410从排气口1414排放到燃料盒1400外。

尽管这里未示出，燃料盒灌注口1412和排气口1414各个都设有盖子，从而当燃料盒1400不使用时，燃料124和燃料气体不会泄漏到外面。燃料盒1400的盖子可由高密度橡胶、隔膜(septum)等制成。燃料盒以可补充液体燃料到液体容纳室1402a的方式构成燃料盒1400。液体燃料也可以从灌注口1412用注射或类似的方式引入，在其它部分设置液体燃料引入口也是可能的。

图1(b)是沿图1(a)中A-A’线的剖视图。可根据容纳在燃料盒1400内的燃料124的浓度和体积适当地设置气液分离膜1408的面积。

图2显示了装有燃料盒1400的燃料电池的结构图。燃料电池100包括：单元电池101，容纳单元电池101和燃料124的燃料容器811，以及气体处理部分804。燃料盒1400安装在燃料容器811的指定安装位置。

单元电池101包括燃料极102、氧化剂极108和位于两者之间的固体电解质膜114。燃料124供应到燃料极102，氧化剂供应到氧化剂极108，单元电池101通过电化学反应产生电能。尽管一般采用空气作为氧化剂，也可供应氧气来替代。

气体处理部分804氧化在燃料容器811中产生的气体并将该气体转化成二氧化碳和水后排放到外面。因此，能够将残余燃料气体和电化学反应中产生的诸如蚁酸的副产品处理成无害的二氧化碳并把二氧化碳排放到空气中。气体处理部分804将在后面描述。

图3示意性地显示了燃料电池100中燃料盒1400安装位置的例子的图。

燃料电池100具有：燃料盒安装底座1415，附在燃料盒安装底座1415上的第一空心针1417，以及第二空心针1419。第一空心针1417和第二空心针1419与燃料容器811相连。

当燃料盒1400安装在燃料盒安装底座1415上时，第一空心针1417和第二空心针1419刺穿燃料盒1400的盖子。因此，燃料盒1400的液体容纳室1402a(图1)和气体容纳室1402b(图1)都与燃料容器811相连。尽管这里未示出，可以在燃料盒安装底座1415和燃料容器811之间设有泵，燃料盒1400中的燃料124可供应到燃料容器811中去。

下面，将参考图1至3描述燃料电池100的操作。

如上所述，当燃料盒1400安装在燃料盒安装底座1415上时，液体容纳室1402a和气体容纳室1402b分别通过第一空心针1417和第二空心针1419与燃料容器811相连。其结果是，液体容纳室1402a中容纳的燃料124和气体容纳室1402b中容纳的燃料气体被引入到燃料容器811中。

当燃料电池100工作时，燃料容器811中会产生蚁酸、甲酸甲酯、甲醛等气体。这些气体与燃料气体一起被回收到气体处理部分804中并经气体处理部分804处理后排放到空气中。

本实施例中，燃料盒1400的燃料容纳部分1402中已经气化的燃料气体通过排气管1410从燃料盒1400排出，然后储存在燃料电池100的燃料容器811中。因此，能够将燃料盒1400中的压力维持在适当的水平。此外，由于从燃料盒1400排放的燃料气体储存在燃料电池100的燃料容器811中，该燃料气体在燃料电池100中时会在某个温度下液化，从而用作燃料124。即使燃料气体不液化，由于它会经气体处理部分804处理后排放到空气中，因此减小了对环境的影响。

下面，将描述气体处理部分804的详细结构。图4显示了气体处理部分804的结构的剖视图。

气体处理部分804包括容器801和催化剂层805。容器801收集单元电池101中电化学反应的反应产物、副产品和诸如残余燃气的气体802。催化剂层805设置在容器801的内部，并氧化收集在容器801内部的气体。

催化剂层805中包含的催化剂是，例如，包含从由Pt、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Nb、Mo、Ru、Pd、Ag、In、Sn、Sb、W、Au、Pb和Bi组成的组中选出的至少一种的金属、合金或它们的氧化物。

本实施例中，催化剂层805可通过在诸如碳纸的基体上涂覆催化剂形成。这种情况下，催化剂仅需要覆盖碳纸的一部分。催化剂可通过通常采用的浸渍处理而被碳颗粒支持。支持催化剂的碳颗粒可用，如乙炔黑(DENKA BLACK(Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha制造)、XC72(Vulcan有限公司制造)等)、厨黑(Ketchen Black)、碳纳米管、碳纳米角等。通过在溶剂中分散支持催化剂的碳颗粒制成碳颗粒浆料，然后将该浆料涂覆到基体上并干燥浆料，可得到催化剂层805。作为基体，除碳纸外，还可采用多孔的基体，如成型碳(shapedcarbon)、碳的烧结体、烧结金属和泡沫金属等。

催化剂层805可采用催化剂被多孔金属片等支持的形式。金属纤维片可用作多孔金属片。这种情况下，可通过金属纤维的压模法，或必要的话，通过金属纤维的加压烧结法得到金属纤维片。

此外，通过电化学刻蚀、化学刻蚀等刻蚀，也可在构成多孔金属片的金属表面形成细微的不规则结构。例如，通过使用诸如电镀和化学镀等喷镀过程、诸如真空蒸镀和化学气相沉积法(CVD)等蒸镀过程，用作催化剂的金属可被形成有不规则结构的多孔金属片支持。

燃料电池100进一步包括气液分离膜815，其插在燃料容器811和容器801之间。气液分离膜815可由与燃料盒1400中的气液分离膜1408(见图1)相同的材料构成。

在气体处理部分804中，容器801被催化剂层805分为上室801a和下室801b。排出口807形成在上室801a的上部，用于排放处理后的气体806。

在下室801b中，形成有供应氧气816的氧气供应口817，氧气816通过利用氧气供应装置(图中未示出)来供应。含氧的空气可替代氧气从氧气供应口817供应，也可供应其它气体。由于气体从氧气供应口817供应，可能会在容器801中导致气流，从而促进容器801中的气体802从排出口807排放。尽管在本实施例中，氧气供应装置供应氧气，但没有氧气供应装置，只是简单地吸收外部的空气也是可能的。

下面，将描述气体处理部分804的操作。

在燃料容器811中，通过单元电池101的电化学反应，二氧化碳在燃料极102产生并滞留在燃料容器811中。包含在残余燃料124中的醇(例如甲醇)的一部分蒸发变成燃料气体。此外，如上所述，燃料盒1400中产生的燃料气体也引入到了燃料容器811中。因此，有时可能会产生诸如蚁酸(HCOOH)、甲酸甲酯(HCOOH₃)、甲醛(HCOH)等副产品。

燃料容器811中的气体802通过气液分离膜815引入到容器801中。收集在容器801中的气体802被催化剂层805氧化，如反应式(4)-(7)所示：

CH₃OH+3/2O₂→CO₂+2H₂O (4)

HCOOH+1/2O₂ CO₂+H₂O (5)

HCOOH₃+2O₂→2CO₂+2H₂O (6)

HCOH+O₂→CO₂+H₂O (7)

如上所述，气体802中包含的残余燃料气体和副产品被氧化，产生二氧化碳和水。这样氧化后的处理气体806通过排出口807排放到外面。通过从氧气供应口817供应氧气816可促进催化剂层805对气体802的氧化。

图5显示了气体处理部分804另一个例子的图。

在这个例子中，气体处理部分804包括钢丝球状的催化剂835。催化剂835填充在设在排放通路831上部的排出807处。

在本实施例中，钢丝球状的催化剂835可以是与图4中所示催化剂层805中包含的相同的金属、合金或它们的氧化物。

如上所述，催化剂835可以为任何形状，只要它足以氧化从燃料容器811排放的气体802。例如，可用由上述金属、合金或它们氧化物制成的丝网。催化剂835可以是丝状。

此外，气体处理部分804可以进一步包括如图6所示的加热部分841。例如，加热部分841可以是加热器，加热部分841优选布置在排放通路831中以加热催化剂835附近的区域。这样，可以有效和确实地氧化附着在催化剂835上的气体802。此外，加热部分841也可以设置在排放通路831的周围，或可以从排放通路831吸进气体802，加热气体802后再将气体返回到排放通路831。此外，加热部分841也可以加热从氧气供应口817供应的氧气以提供热氧气。结果，促进了催化剂835对气体802的氧化。

尽管可以在处理从燃料容器811中排放的气体802的过程中持续进行这种由加热部分进行的处理，也可以在燃料电池运行一段特定的时间后周期性进行这种处理。在燃料电池100长时间运行后，不能被氧化的组分和液化的组分有时会附着在催化剂835上，导致氧化效率降低。在这些情况下，通过有效地除去附着在催化剂835上的气体802，可使催化剂835的氧化功能恢复到原来的状态。这提高了催化剂835的耐用性。

如上所述，由于本实施例中燃料电池100有气体处理部分804，能够将来自燃料盒1400的燃料气体和燃料电池100中产生的气体氧化处理后再排放。这减少了对环境的影响，并提高了燃料电池的可维护性和可靠性。

图7显示了装备有上述燃料电池的电子设备的例子的示意图。本实施例的电子设备是一种便携式个人计算机。便携式个人计算机210在其底部设有燃料电池100，在其后部安装有燃料盒1400。本实施例中，燃料盒1400设有气液分离膜1408。因此，即使当燃料盒1400装在便携式个人计算机上，且由于计算机被携带或运行时产生倾斜，液体燃料也不会从燃料盒1400中泄漏。因此，能够提高操作性能。

(第二实施例)

图8显示了本实施例中燃料电池100的结构的框图。本实施例中的燃料电池100控制从燃料盒1400中排放的燃料气体的量。

燃料电池100进一步包括控制从气体容纳室1402b排放的燃料气体量的排量控制部分1418，和测量液体容纳室1402a的温度的温度测量部分1416。

如图9所示，排量控制部分1418包括闸板1418a，其开闭第二空心针1419和燃料容器811之间的连通区域。第二空心针与燃料盒1400的排气口1414相连。排量控制部分1418根据温度测量部分1416测量到的液体容纳室1402a的温度来开闭闸板1418a。因此，从气体容纳室1402b排放的燃料气体量得到了控制。

例如，当液体容纳室1402a的温度上升时，燃料盒1400内的压力也会上升。这种情况下，排量控制部分1418增加闸板1418a的打开度。结果，从气体容纳室1402b排放的燃料气体量增加，从而燃料盒1400内的压力可调节到适当的水平。另一方面，当液体容纳室1402a的温度低时，燃料盒1400内的压力也低。这种情况下，排量控制部分1418减小闸板1418a的打开度。

此外，排量控制部分1418可在燃料电池100不运行时关闭闸板1418a，在燃料电池100开始运行时打开闸板1418a。

如图10和图11所示，闸板部分1420可以设在燃料盒1400的气液分离膜1408上，从而根据温度控制气液分离膜的暴露度。图10示意性地显示了一种滑动型闸板的剖视图，图11是图10中的滑动型闸板的正视图。图10(a)和11(a)各显示了关闭状态的闸板，图10(b)和11(b)各显示了打开状态的闸板。这里显示燃料盒1400的气液分离膜为矩形作为例子。

闸板部分1420包括通风板1011和用来开闭通风板1011的狭缝的闭合部件1012。通风板1011的大小与气液分离膜1408的大小几乎相同。

在闸板部分1420中，闭合部件1012通过旋转支承轴(图中未示出)与一个杆连接。当杆被直线电机向前驱动时，闭合部件1012紧靠通风板1011，当杆被直线电机向后驱动时，闭合部件1012与通风板1011分离。结果，通风板1011的狭缝被开闭，并控制了气液分离膜1408的暴露程度。旋转支承轴、杆和直线电机等可设在燃料电池100本体中，当燃料盒1400被安装后，它们可与燃料盒1400的闸板部分1420结合进行工作。

图15显示了闸板部分1420的另一个例子的图。

这个例子中，通风板1011的狭缝通过滑动闭合部件1012来开闭。图15(a)显示了通风板1011的狭缝闭合时的闸板部件，图15(b)显示了通风板1011的狭缝打开时的闸板部件。用来滑动闭合部件1012的活动带1422连接在闭合部件1012上。

图15(c)显示了闭合部件1012的活动机理。上述活动带1422容纳在燃料盒1400的侧壁中。活动带1422的前端部1422a与活动带1424的前端部1424a相连，活动带1424位于设在燃料盒安装底座1415中的本体侧上。本体侧的活动带1424与设在燃料电池本体中的电机相连，由电机驱动上下移动。结果，如图15(a)和15(b)所示，闭合部件1012移动，通风板1011的狭缝开闭。

图12显示了闸板部分1420的另一个例子的图。当气液分离膜1408是圆形时，闸板部分1420可包括多个闭合扇形片。图12(a)显示了打开状态的闸板部件，图12(b)显示了闭合状态的闸板部件。如图12(a)所示，当闸板打开时，闭合扇形片集中在一个扇形片的上面或下面。当闸板关闭时，多个闭合扇形片分散开，气液分离膜1408的表面被闸板覆盖。尽管图12(b)只显示了气液分离膜1408的一半被覆盖，但气液分离膜1408的全部表面都可以被覆盖。

例如，当燃料盒1400的温度高时，燃料盒1400内的压力升高。因此，如图12(a)所示，排量控制部分1418增加闸板部分1420的打开程度，确保液体容纳室1402a中的液体燃料容易排放到气体容纳室1402b中。另一方面，当燃料盒1400的温度低时，如图12(b)所示，排量控制部分1418可减少燃料容纳部分1402的打开程度。

在上面的例子中，描述的情况是根据温度测量部分1416所测得的燃料盒1400的温度，通过排量控制部分1418控制从燃料盒1400中排放的燃料气体的量。然而，闸板1418a和闸板部分1420的开闭也可通过一种开关的开-关操作来执行，该开关是由形状随温度改变的材料制成。双金属、形状记忆合金、热膨胀剂、弹簧和热敏铁素体等都可用作形状随着温度变化的所述材料。

图13显示了在排气管1410中设有闸板1411的燃料盒1400的图。闸板1411的开闭由双金属控制。如图13(a)所示，当温度低于参考温度时，闸板1411关闭气体容纳室1402b和排气管1410之间的连通。如图13(b)所示，当温度高于参考温度时，闸板1411打开气体容纳室1402b和排气管1410之间的连通。

如上所述，本实施例中燃料电池100有控制从燃料盒1400排出的燃料气体量的机构。因此，即使当燃料盒1400的压力随着温度变化时，通过控制从燃料盒1400中排放的燃料气体的量，能够将燃料盒内的压力维持在适当的水平。

(第三实施例)

图14显示了本实施例中燃料电池100的图。

本实施例中，燃料盒1400直接与气体处理部分804相连，燃料盒1400中蒸发的燃料气体通过气体处理部分804的气液分离膜排放到外面。

如图14(a)所示，燃料电池100包括：多个单元电池101，为多个单元电池101设置的燃料容器811，以及燃料盒1400，该燃料盒为燃料容器811提供燃料124，并回收在燃料容器811中循环过的燃料124。燃料容器811和燃料盒1400通过燃料通路854和燃料通路855而相互连接。气体处理部分804设在燃料通路855中。

本实施例中，燃料124通过燃料通路854供应到燃料容器811中。燃料124沿设置在燃料容器811中的多个隔离壁853流动，顺次提供给多个单元电池101。在多个单元电池101循环后的燃料124经过燃料通路855回到燃料盒1400中。图中，实线箭头显示了液体燃料流，虚线箭头显示了气体流。

如图14(b)所示，本实施例的燃料电池100中，容器801的吸入口858与燃料通路855的开口856通过气液分离膜815相连，以保证气体802经过气液分离膜815从燃料通路855流入容器801。它还确保燃料盒1400中产生的燃料气体也流入到容器801中。顺带提及，容器801相对燃料通路855可以是可拆卸的。

收集在容器801内的气体802被催化剂层805氧化，变成无害物，从容器801的排出口807排放到空气中。

通过上述实施例描述了本发明。本领域的技术人员可以理解这些实施例仅仅是例证性的，在本发明范围内的各种修改是可能的。这些修改将在下文介绍。

以上的实施例中，描述了从燃料盒1400的排气口1414排放的燃料气体通过燃料容器811被引入到气体处理部分804的情况。然而，燃料电池100可以具有管道，其将从排气口1414排放的燃料气体引入到燃料处理部分804中。也就是说，从排气口1414排放的燃料气体直接排放到气体处理部分804中。

回收到气体容纳室1402b中的燃料气体可直接从燃料盒1400中排放，而不是回收到燃料电池100本体。这种情况下，优选的是气体处理机构(如催化剂)设置在燃料盒1400的排气口1414中。

在第二实施例中，描述了设有根据温度控制从燃料盒1400中排放的燃料气体量的机构的燃料电池100的结构。然而燃料电池100可以包括压力传感器。这种情况下，排量控制部分1418可根据压力传感器检测到的燃料盒1400的压力来控制闸板的打开程度。

Claims

1.一种容纳液体燃料的燃料盒，包括：

气液分离膜，将液体燃料和燃料气体彼此分离，所述燃料气体是蒸发的液体燃料；

气体容纳室，容纳通过所述气液分离膜分离的燃料气体；

闸板，所述闸板调节所述气液分离膜的暴露程度；以及

用于调节所述闸板开闭的、由形状随温度改变的材料制成的开关。

2.根据权利要求1所述的燃料盒，进一步包括排放口，所述排放口将通过所述气液分离膜分离的燃料气体排放到燃料盒外。

3.根据权利要求2所述的燃料盒，进一步包括排量调节机构，所述排量调节机构调节从所述排放口排放的燃料气体量。

4.一种燃料电池，包括：

容纳液体燃料的燃料盒，所述燃料盒包括：

将液体燃料和液体燃料蒸发所得的燃料气体彼此分离的气液分离膜；

气体容纳室，容纳通过所述气液分离膜分离的燃料气体；

闸板，所述闸板调节所述气液分离膜的暴露程度；以及

用于调节所述闸板开闭的、由形状随温度改变的材料制成的开关；

回收燃料气体的回收部分；和

排量控制部分，所述排量控制部分控制从所述燃料盒排放到所述回收部分的燃料气体量。

5.根据权利要求4所述的燃料电池，进一步包括：

将回收到回收部分中的燃料气体排放到空气中的排放通路；和

设在所述排放通路中的氧化处理部分，所述氧化处理部分氧化所述燃料气体。

6.根据权利要求4或5所述的燃料电池，其中，所述燃料盒适合将所述气液分离膜分离出的燃料气体回收到所述回收部分。

7.一种燃料电池，包括：

容纳液体燃料的燃料盒，包括：

气体容纳室，容纳通过所述气液分离膜分离的燃料气体；

闸板，所述闸板调节所述气液分离膜的暴露程度；以及

回收部分，回收由燃料盒中气液分离膜分离出的燃料气体；

排放通路，将回收到所述回收部分里的燃料气体排放到空气中；

氧化处理部分，设在所述排放通路中，并氧化所述燃料气体。

8.一种燃料电池，包括根据权利要求1至3中任一项所述的燃料盒。

9.根据权利要求4或5所述的燃料电池，其中，所述燃料盒可拆卸地安装。

10.一种便携式电子设备，其包括根据权利要求4至9中任一项所述的燃料电池。