DE102005005304A1 - Fuel cell battery in form of plug-in card, e.g. for powering electrical equipment, has multiple membrane electrolytes embedded in printed circuit board - Google Patents

Fuel cell battery in form of plug-in card, e.g. for powering electrical equipment, has multiple membrane electrolytes embedded in printed circuit board Download PDF

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Abstract

Part of the battery comprises printed circuit board materials, and is manufactured using PCB techniques. The battery has multiple membrane electrolytes embedded in a printed circuit board. A connector, e.g. a "golden finger" is provided on the printed circuit board, and the membrane electrolytes are electrically connected together. Independent claims are included for a module comprising card-like fuel cell batteries; and a circuit board for an electronic device.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffbatterie, insbesondere eine steckkartenförmige Brennstoffbatterie.The The invention relates to a fuel battery, in particular a card-shaped fuel battery.

Brennstoffbatterie erzeugt durch die Oxydation-Reduktion eines wasserstoffhaltigen Brennstoffes, wie Methanol, einen Strom. Das Reagenz der Brennstoffbatterie enthält einen flüssigen Brennstoff, wie Methanol, der nach der Reaktion Wasser und Kohlenoxyd erzeugt. Daher muß die Brennstoffbatterie einen Behälter und eine Strömungsführung für den Brennstoff besitzen. Zudem ist die Stromgröße der Brennstoffbatterie festgelegt. Um eine bestimmte Stromgröße zu erreichen, werden mehrere Brennstoffbatterien reihen-/Parallelgeschaltet, wodurch der Raumbedarf erhöht wird. Außerdem kann durch die Reihen-/Parallelschaltung eine Modulare Bauweise nicht ereicht werden.fuel battery produced by the oxidation-reduction of a hydrogen-containing Fuel, such as methanol, a stream. The reagent of the fuel battery contains a liquid Fuel, such as methanol, which after the reaction water and carbon monoxide generated. Therefore, the Fuel battery a container and a flow guide for the fuel have. In addition, the current size of the fuel battery established. To achieve a certain amount of current, several Fuel batteries series / parallel connected, reducing the space requirement elevated becomes. Furthermore can not a modular design by the series / parallel connection be reached.

Daher zielt der Erfinder darauf, eine steckkartenförmige Brennstoffbatterie anzubieten, damit die Brennstoffbatterie wie Steckkarte benutzt werden kann.Therefore the inventor aims to offer a board-shaped fuel battery so that the fuel battery can be used as a plug-in card.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Der Erfindung liegt eine erste Aufgabe zugrunde, eine steckkartenförmige Brennstoffbatterie zu schaffen.Of the Invention is based on a first object, a card-shaped fuel battery create.

Der Erfindung liegt eine zweite Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe aus steckkartenförmigen Brennstoffbatterien zu schaffen, die als Stromquelle verwendet werden kann.Of the Invention is based on a second object, an assembly Card-shaped fuel batteries to create that can be used as a power source.

Der Erfindung liegt eine dritte Aufgabe zugrunde, eine Schaltungplatte zu schaffen, auf die die steckkartenförmigen Brennstoffbatterien aufgesteckt werden können, von denen die Schaltungsplatte mit Strom versorgt wird.Of the Invention is based on a third object, a circuit board to create on the the card-shaped fuel batteries can be plugged from which the circuit board is powered.

Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße steckkartenförmige Brennstoffbatterie gelöst, die teilweise aus Materialien von gedruckter Schaltungsplatte besteht, nach dem Herstellungsverfahren von gedruckter Schaltungsplatte hergestellt ist und mehrere Membranelektrolyten aufweist, die in einer gedruckten Schaltungsplatte eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gedruckten Schaltungsplatte ein erster Verbinder vorgesehen ist und die Membranelektrolyten miteinander elektrisch verbunden sind. Mehrere steckkartenförmige Brennstoffbatterien können durch einen Träger eine Baugruppe bilden oder direkt auf eine Schaltungsplatte aufgesteckt werden.These Tasks are solved by the inventive card-shaped fuel battery, the partly made of printed circuit board materials, produced by the printed circuit board manufacturing method is and has a plurality of membrane electrolytes which are printed in a Embedded circuit board, characterized in that on the printed circuit board, a first connector is provided and the membrane electrolytes are electrically connected to each other. Several card-shaped plug Fuel batteries can through a carrier form an assembly or attached directly to a circuit board become.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen steckkartenförmigen Brennstoffbatterie, 1 shows a schematic representation of the plug-type fuel battery according to the invention,

2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Baugruppe aus steckkartenförmigen Brennstoffbatterien, 2 shows a schematic representation of the assembly according to the invention of card-shaped fuel batteries,

3 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Schaltungplatte mit steckkartenförmigen Brennstoffbatterien. 3 shows a schematic representation of the circuit board according to the invention with plug-shaped fuel batteries.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to execute the invention

Die Erfindung betrifft eine Steckkartenförmige Brennstoffbatterie 10, die auf eine Schaltungplatte eines elektronischen Gerätes, wie Platine eines Computers, und einen Träger 20 aufsteckbar ist, wodurch die Verwendung der Steckkartenförmige Brennstoffbatterie 10 für elektronische Geräte erleichtert wird.The invention relates to a plug-in card-shaped fuel battery 10 placed on a circuit board of an electronic device, such as a computer board, and a carrier 20 is pluggable, reducing the use of the plug-in fuel battery 10 for electronic devices.

1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen steckkartenförmigen Brennstoffbatterie 10, die nach dem Herstellungsverfahren von gedruckter Schaltungsplatte hergestellt ist. Abgesehen von den Membranelektrolyten 101 bestehen alle Bauelemente der Steckkartenförmigen Brennstoffbatterie 10 aus Materialien der gedruckten Schaltungsplatte. Die Steckkartenförmige Brennstoffbatterie 10 umfaßt mehrere Membranelektrolyten 101, einen ersten Verbinder 103 und eine gedruckte Schaltungsplatte 105. Die Membranelektrolyten 101 sind in der gedruckten Schaltungsplatte 105 eingebettet und können diese der Direktmethanol-Brennstoffbatterie benutzen. Der erste Verbinder 103 ist auf der gedruckten Schaltungsplatte 105 angeordnet und mit dem Pluspol und Minuspol der Membranelektrolyten 101 verbunden. D.h. eine Klemme des ersten Verbinders 103 dient als Pluspol der Membranelektrolyten 101 und eine andere Klemme dient als Minuspol der Membranelektrolyten 101. In der Praxis kann der Verbinder 103 ein direkt auf der gedruckten Schaltungsplatte 105 gebildeter „Golden Finger" oder ein auf der gedruckten Schaltungsplatte 105 gelöteter männlicher oder weiblicher Anschluß sein. In 1 ist der erste Verbinder 103 als „Golden Finger" ausgebildet. 1 shows a schematic representation of the inventive card-shaped fuel battery 10 manufactured according to the printed circuit board manufacturing method. Apart from the membrane electrolytes 101 consist of all components of the plug-in card fuel battery 10 made of printed circuit board materials. The plug-in fuel battery 10 comprises several membrane electrolytes 101 , a first connector 103 and a printed circuit board 105 , The membrane electrolytes 101 are in the printed circuit board 105 embedded and can use these the direct methanol fuel battery. The first connector 103 is on the printed circuit board 105 arranged and with the positive pole and negative pole of the membrane electrolyte 101 connected. This means a terminal of the first connector 103 serves as positive pole of the membrane electrolytes 101 and another clamp serves as a negative terminal of the membrane electrolytes 101 , In practice, the connector 103 one directly on the printed circuit board 105 formed "golden finger" or one on the printed circuit board 105 to be soldered male or female connection. In 1 is the first connector 103 trained as a "golden finger".

2 zeigt eine schematische Darstellung der Baugruppe der Erfindung. Die Baugruppe 30 enthält die Steckkartenförmige Brennstoffbatterien 10 und einen Träger 20, der die Steckkartenförmigen Brennstoffbatterien 10 trägt und miteinander verbindet. Die Baugruppe 30 kann als eine Stromquelle verwendet werden und über den dritten Verbinder 205 des Trägers 20 mit dem Stromeingang eines elektronischen Gerätes verbunden werden, um es mit Strom zu versorgen. Der Träger 20 umfaßt mindestens einen zweiten Verbinder 201, eine elektrische Leitung 203, einen dritten Verbinder 205 und ein Substrat 207. Jeder zweiter Verbinder 201 kann mit einer Steckkartenförmigen Brennstoffbatterie 10 verbunden werden. Die Art des zweiten Verbinders 201 entscheidet sich durch den ersten Verbinders 103 der Steckkartenförmigen Brennstoffbatterie 10. In der Erfindung ist der zweite Verbinder 201 entsprechend dem ersten Verbinder 103 als ein Plug-in-Verbinder ausgebildet. Die Steckkartenförmige Brennstoffbatterie 10 kann leicht in den Plug-in-Verbinder gesteckt und aus diesem herausgezogen werden. Dieser Plug-in-Verbinder kann neben der elektrischen Verbindung noch eine Steckverbindung herstellen. Die elektrische Leitung 203 verbindet alle zweite Verbinder 201. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die elektrische Leitung 203 eine Reihen-/Parallelspannungsleitung, durch die alle Brennstoffebatterien 10 auf dem Träger 20 eine vorbestimmte Spannung, wie 12V, haben. Neben der Reihen-/Parallelspannungsleitung kann die elektrische Leitung 203 noch eine Stromsteuerleitung enthalten, um den von den Steckkartenförmigen Brennstoffbatterien 10 erzeugten Strom zu steuern. 2 shows a schematic representation of the assembly of the invention. The assembly 30 contains the plug-in card fuel batteries 10 and a carrier 20 holding the pluggable fuel batteries 10 carries and connects with each other. The assembly 30 can be used as a power source and via the third connector 205 of the carrier 20 be connected to the power input of an electronic device to power it. The carrier 20 comprises at least one second connector 201 , an electrical line 203 , a third connector 205 and a substrate 207 , Every second connector 201 Can with a plug-in fuel battery 10 get connected. The type of second connector 201 decides through the first connector 103 the plug-in fuel battery 10 , In the invention, the second connector 201 according to the first connector 103 designed as a plug-in connector. The plug-in fuel battery 10 Can easily be plugged into the plug-in connector and pulled out of it. This plug-in connector can make a plug connection in addition to the electrical connection. The electrical line 203 connects all second connectors 201 , In the present embodiment, the electrical line 203 a series / parallel voltage line through which all fuel batteries 10 on the carrier 20 have a predetermined voltage, such as 12V. In addition to the series / parallel voltage line, the electrical line 203 still contain a power control line to the of the plug-in card-shaped fuel batteries 10 control generated electricity.

Der dritte Verbinder 205 ist mit dem Ausgang der elektrischen Leitung 203, wie Reihen-/Parallelspannungsleitung, verbunden. Über den dritten Verbinder 205 wird eine vorbestimmte Spannung von 12 V ausgegeben. Das Substrat 207 ist eine gedruckte Schaltungsplatte, auf der die zweiten Verbinder 201, die elektrische Leitung 203 und der dritte Verbinder 205 angeordnet sind.The third connector 205 is with the output of the electrical line 203 , like series / parallel voltage line, connected. About the third connector 205 a predetermined voltage of 12 V is output. The substrate 207 is a printed circuit board on which the second connector 201 , the electric wire 203 and the third connector 205 are arranged.

3 zeigt eine schematische Darstellung der Schaltungsplatte der Erfindung. Die Schaltungsplatte 40 kann die Platine eines Computers oder eines tragbaren elektronischen Gerätes sein. Die Schaltungsplatte 40 umfaßt eine gedruckte Schaltungsplatte 401, mehrere elektronische Bauelemente 403 und einen Steckverbinder 405. Die elektronischen Bauelemente 403 sind auf der gedruckten Schaltungsplatte 401 gelötet. In der Erfindung ist der Steckverbinder entsprchend dem ersten Verbinder 103 als ein Plug-in-Verbinder ausgbildet, der auf der gedruckten Schaltungsplatte 401 gelötet ist. Mindestens ist ein Steckverbinder 405 vorhanden. Jeder Steckverbinder 405 ist mit dem ersten Verbinder 103 einer Steckkartenförmigen Brennstoffbatterie 10 verbunden, wodurch die Steckkartenförmigen Brennstoffbatterien 10 mit den elektronischen Bauelementen 403 elektrisch verbunden sind und diese mit Strom versorgen. Ein Teil der elektronischen Bauelemente 403 arbeitet für die Steckkartenförmigen Brennstoffbatterien 10 und bildet die obengenannte Reihen-/Parallelspannungsleitung und Stromsteuerleitung. 3 shows a schematic representation of the circuit board of the invention. The circuit board 40 may be the board of a computer or a portable electronic device. The circuit board 40 includes a printed circuit board 401 , several electronic components 403 and a connector 405 , The electronic components 403 are on the printed circuit board 401 soldered. In the invention, the connector is the same as the first connector 103 as a plug-in connector printed on the printed circuit board 401 is soldered. At least there is a connector 405 available. Each connector 405 is with the first connector 103 a plug-in fuel battery 10 connected, causing the plug-in fuel batteries 10 with the electronic components 403 are electrically connected and provide them with electricity. Part of the electronic components 403 works for the plug-in fuel batteries 10 and forms the above-mentioned series / parallel voltage line and current control line.

Die Steckkartenförmige Brennstoffbatterie 10, die Baugruppe 30 und die Schaltungsplatte 40 der Erfindung weisen die folgenden Vorteile auf:

  • 1. Durch die Baugruppe 30 ist ein Brennstoffbatteriemodul gebildet.
  • 2. Da die Verbindung der Steckkartenförmigen Brennstoffbatterie 10 sehr einfach ist, läßt sie sich leicht pflegen.
  • 3. Die Steckkartenförmige Brennstoffbatterie 10 kann leicht auf die Schaltungsplatte 40 aufgesteckt werden und diese mit Strom versorgen.
The plug-in fuel battery 10 , the assembly 30 and the circuit board 40 of the invention have the following advantages:
  • 1. Through the assembly 30 a fuel battery module is formed.
  • 2. Since the connection of the board-shaped fuel battery 10 It is easy to care for.
  • 3. The plug-in fuel battery 10 can easily on the circuit board 40 plugged in and provide them with electricity.

Die vorstehende Beschreibung stellt nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.The The above description represents only a preferred embodiment of the invention and should not be used as a definition of boundaries and serve the scope of the invention. All equivalent changes and modifications are included to the scope of this invention.

Claims (13)

Steckkartenförmige Brennstoffbatterie, die teilweise aus Materialien von gedruckter Schaltungsplatte besteht, nach der Herstellungsverfahren von gedruckter Schaltungsplatte hergestellt ist und mehrere Membranelektrolyten (101) aufweist, die in einer gedruckten Schaltungsplatte (105) eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gedruckten Schaltungsplatte (105) ein erster Verbinder (103) vorgesehen ist und die Membranelektrolyten (101) miteinander elektrisch verbunden sind.A board-shaped fuel battery partially made of printed circuit board materials manufactured by the printed circuit board manufacturing method and comprising a plurality of membrane electrolytes ( 101 ) in a printed circuit board ( 105 ), characterized in that on the printed circuit board ( 105 ) a first connector ( 103 ) and the membrane electrolytes ( 101 ) are electrically connected to each other. Steckkartenförmige Brennstoffbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbinder (103) ein auf der gedruckten Schaltungsplatte gebildeter „Golden Finger" ist.Plug-type fuel battery according to Claim 1, characterized in that the first connector ( 103 ) is a "golden finger" formed on the printed circuit board. Steckkartenförmige Brennstoffbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbinder (103) ein auf der gedruckten Schaltungsplatte gelöteter männlicher Anschluß ist.Plug-type fuel battery according to Claim 1, characterized in that the first connector ( 103 ) is a male terminal soldered on the printed circuit board. Steckkartenförmige Brennstoffbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbinder (103) ein auf der gedruckten Schaltungsplatte gelöteter weiblicher Anschluß ist.Plug-type fuel battery according to Claim 1, characterized in that the first connector ( 103 ) is a female terminal soldered on the printed circuit board. Steckkartenförmige Brennstoffbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verbinder (103) mit dem Pluspol und Minuspol der Membranelektrolyten (101) verbunden ist.Plug-type fuel battery according to Claim 1, characterized in that the first connector ( 103 ) with the positive pole and negative pole of the membrane electrolytes ( 101 ) connected is. Baugruppe aus steckkartenförmigen Brennstoffbatterien, enthaltend mindestens eine steckkartenförmige Brennstoffbatterie (10) nach Anspruch 1, und einen Träger (20), umfassend mindestens einen zweiten Verbinder (201), der ein Plug-in-Verbinder ist und zur Verbindung mit dem ersten Verbinder (103) einer steckkartenförmigen Brennstoffbatterie (10) dient, eine elektrische Leitung (203), die die zweiten Verbinder (201) miteinander verbindet, und ein Substrat (207), auf dem die zweiten Verbinder (201) angeordnet sind und die elektrische Leitung (203) gebildet ist.Assembly of card-shaped fuel batteries, containing at least one card-shaped fuel battery rie ( 10 ) according to claim 1, and a carrier ( 20 ) comprising at least one second connector ( 201 ), which is a plug-in connector and for connection to the first connector ( 103 ) a card-shaped fuel battery ( 10 ), an electrical line ( 203 ), the second connectors ( 201 ) and a substrate ( 207 ) on which the second connectors ( 201 ) are arranged and the electrical line ( 203 ) is formed. Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (207) eine gedruckte Schaltungsplatte ist.An assembly according to claim 6, characterized in that the substrate ( 207 ) is a printed circuit board. Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Leitung (203) eine Reihen-/Parallelspannungsleitung ist, durch die der Pluspol und Minuspol der Steckkartenförmigen Brennstoffbatterien (10) reihen-/parallelgeschaltet werden und eine vorbestimmte Spannung haben.An assembly according to claim 6, characterized in that the electrical line ( 203 ) is a series / parallel voltage line through which the positive pole and negative pole of the board-shaped fuel batteries ( 10 ) are connected in series / parallel and have a predetermined voltage. Baugruppe nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen dritten Verbinder (205), der mit dem Ausgang der Reihen-/Parallelspannungsleitung verbunden ist.An assembly according to claim 8, characterized by a third connector ( 205 ) connected to the output of the series / parallel voltage line. Schaltungsplatte eines elektronischen Gerätes, umfassend eine gedruckte Schaltungsplatte (401), mehrere elektronische Bauelemente (403), die auf der gedruckten Schaltungsplatte (401) gelötet sind, und Steckverbinder (405), die auf der gedruckten Schaltungsplatte (401) angeordnet sind und zur Verbindung mit den Steckkartenförmigen Brennstoffbatterien (10) nach Anspruch 1 dienen, die die elektronischen Bauelemente (403) mit Strom versorgen.Circuit board of an electronic device comprising a printed circuit board ( 401 ), several electronic components ( 403 ) printed on the printed circuit board ( 401 ) are soldered, and connectors ( 405 ) printed on the printed circuit board ( 401 ) are arranged and for connection to the plug-in card-shaped fuel batteries ( 10 ) according to claim 1, which are the electronic components ( 403 ) provide power. Schaltungsplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsplatte die Platine eines Computers ist.Circuit board according to Claim 10, characterized that the Circuit board is the circuit board of a computer. Schaltungsplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbinder (405) mit dem ersten Verbinder (103) der Steckkartenförmigen Brennstoffbatterien (10) verbunden sind.Circuit board according to claim 10, characterized in that the connectors ( 405 ) with the first connector ( 103 ) of the board-shaped fuel batteries ( 10 ) are connected. Schaltungsplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der elektronischen Bauelemente (403) für die Steckkartenförmigen Brennstoffbatterien (10) arbeitet und die Reihen-/Parallelspannungsleitung bildet, durch die der Pluspol und Minuspol der Steckkartenförmigen Brennstoffbatterien (10) reihen-/parallelgeschaltet werden und eine vorbestimmte Spannung haben.Circuit board according to Claim 10, characterized in that a part of the electronic components ( 403 ) for the plug-in fuel batteries ( 10 ) and forms the series / parallel voltage line through which the positive pole and negative pole of the board-shaped fuel batteries ( 10 ) are connected in series / parallel and have a predetermined voltage.
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