TW533622B - A fuel cell power generation equipment and a device using the same - Google Patents

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533622 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 本發明係關於一種包含陽極、電解質薄膜、陰極與擴 散層之燃料電池發電器，其中燃料被氧化在陽極而氧是還 原在陰極，尤其，小型可攜式電源使用諸如甲醇作爲燃料 之液體燃料且移動式電子裝置使用此電源。 近年來電子技術的進步已貢獻於電話機、筆記型個人 電腦、音頻是頻裝置或移動式資訊終端裝置的小型化，且 它們的使用是漸增地流行如可攜式電子裝置。 迄今，可攜式電子裝置是由輔助電池而驅動，且已經 由新型輔助電池的外觀自密封鉛電池發展至鎳/鎘、鎳/ 氫以及鋰離子電池，且改良或更精緻輕量型及更高電量密 度型。於此些輔助電池中的任一者，加強能量密度之燃料 活性材料或具有更高容量之電池結構已被發展，且努力已 被付出以獲得每一次充電具有更長使用時間之電源。 然而，輔助電池仍有可攜式電子裝置的長時間連續驅 動之許多問題，因爲充電是不可無的在消耗某些量的電力 之後，且充電設備與相對更長的充電時間是必需的。現在 ，可攜式電子裝置是朝向需要能夠供應更高輸出密度與更 高能量密度的電源之裝置，亦即，具有更長連續使用時間 的電源以回應漸增量的資訊與更高的通信速度於未來。因 此，方便且不必充電的小型發電（微型發電機）之需要已 被提升。 作爲符合此種需求之電源，燃料電池電源被考慮。因 爲燃料電池直接將燃料的化學能量電化學地轉換成電子能 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I·裝. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4 - 533622 A7 _ B7 五、發明説明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 量，且無需如同使用內燃機的發電之驅動單元，諸如一般 的引擎驅動發電機，其實現作爲小型發電裝置是高度可能 的。燃料電池亦無需暫停用以充電如一般輔助電池之設備 的操作，因爲其可繼續發電只要燃料被供應。 爲此需求，固態聚合物型的燃料電池（P E F C :聚 合物電解質燃料電池）是熟知如具有高輸出密度的電池， 其由使用以全氟烴磺酸基樹脂製成之電解質構件使氫氣氧 化在陽極與使氧還原在陰極而產生電力。 爲更加地小型化此燃料電池，例如，如日本專利 J P - A - 9 — 2 2 3 5 0 7號所揭示，小型的P E F C 發電器已被建議，其中設有陽極與陰極電極在中空纖維型 電解質的內與外表面之柱形電池被組裝，且氫氣與空氣是 分別地饋至柱狀體的內與外部份。然而，在用於可攜式電 子裝置的電源之應用上，大容積的燃料箱應被配置由於較 小容積能量密度的燃料，因爲使用的燃料是氫氣。 此系統亦需要輔助器以饋入燃料氣體或氧化劑氣體（ 曰者如空氣）至發電器或使電解質薄膜濕潤以保持電池性能 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ，其使發電系統的構成複雜化且因此此系統無法達成小型 化。 爲了提尚燃料的容積能量密度，使用液體燃料且免除 饋入燃料或氧化劑至電池之輔助器以獲得簡單構成是有效 地。此種例子已被揭示於日本專利J P 一 A — 2 〇 〇 〇 — 268835 與 JP— a — 2000 — 268836 中， 其揭示使用甲醇與水作爲燃料之直接型甲醇燃料電池（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 533622 A7 _ B7 五、發明説明（3 ) D M F C :直接甲醇燃料電池）。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此發電器具有陽極，其以經由一材料與液體燃料容器 的外壁側接觸之方式配置以藉由毛細管作用力而饋入液體 燃料，且另含有順序連接的固態聚合物電解質薄膜與陰極 〇 此類型的發電器具有簡單構成的特色無需饋送與氧化 劑之任何輔助器，由於氧的擴散饋送到曝露至周圍空氣之 陰極的外表面，且於僅用於電連接之需求，無需作爲單元 電池用之任何分離器，當串聯組合數個電池時。 然而，因爲DMFC在負載下的每單元電池輸出電壓 是0 · 3至0 · 4V，DMFC需要電池的串聯連接，藉 此使用數個附接的燃料電池的燃料箱以符合可攜式電子裝 置所需的電壓。發電器的小型化亦需要增加串聯電池的數 量及減少每單元電池的燃料容器容積，其存在的問題在於 燃料容器被分成數個容器以符合串聯電池的數量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，連續使用變得困難，除非某些排出機構是以此 型電解質燃料電池的操作由在陽極的氧化反應而實現用於 產生在液體燃料箱中之氣體。 本發明的目的在於提供一種藉由饋送燃料之可容易且 連續地使用之燃料電池發電器，不必如同輔助電池在消耗 某些電量後需要充電，及一種使用具有高容積能量密度的 燃料之系統。 本發明的另一目的在於提供一種最適於攜帶使用之小 j電源以及使用相同小型電源的可攜式電子裝置，其中燃 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - 533622 A7 _____B7__ 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 料電池發電器包括含有陽極、電解質薄膜與陰極之單元電 池，其以具有導電流體通道結構之分離器而疊置於其間以 獲得指定的電壓，此電源是不具諸如流體饋入機構的輔助 器之小型燃料電池，以取代具有迫使燃料與氧化劑氣體通 過的流體饋入機構之習知燃料電池，其能夠饋入液體燃料 至各單元電池於電源的任何位置，且具有用於氧化並產生 於燃料容器的陽極之氣體之排出功能。 發明槪述 達到上述目的之本發明的槪要如下。 一種燃料電池發電器被提供，其中用以使燃料氧化之 陽極與用以使氧還原之陰極是以位於其間的電解質薄膜而 形成的，且液體是使用作爲燃料，其中一或數個通氣孔是 配置在燃料容器的壁表面上，數個具有電解質薄膜、陽極 與陰極之單元電池是安裝在燃料容器的該壁表面上，且單 元電池是相互電連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 液體燃料容器被使用作爲鉑，且數個含有陽極、陰極 與電解質薄膜之單元電池是安裝在其外壁表面上。 尤其，當相當低的電流與哥電壓被要求時，高電壓可 由配置數個含有陽極、電解質薄膜與陰極之單元電池在燃 料容器的外周圍表面上且使單元電池與導電互連器以串聯 或串聯與並聯的組合而連接。 燃料可由連接燃料容器作爲鉑無需安裝輔助器以迫使 饋入燃料至各單元電池。於此例中，燃料的饋入是由保持 1紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^---- 533622 A7 B7 五、發明説明（5 ) 液體燃料於液體燃料容器且充塡材料藉由毛細管作用力吸 入燃料而更進一步穩定的。 另一方面，氧化劑是由空氣中的氧的擴散 有發電部件之各單元電池於液體燃 長的發電可由使用諸如水性甲醇溶 度的液體燃料作爲燃料而延續，相 燃料於相同容積的容器之例子時。 藉由使用含有依據本發明的燃 充電器，此充電器是用來充電裝有 可攜式個人電腦、可攜式音響、視 訊終端於直暫停操作時，或使用電 而無需安裝輔助電池，其變得可能 務年限且由饋入燃料而連續地使用。 此發明的另一目的、特性與優點自此發明的實施例的 以下說明以及附加圖式將變得顯而易見。 圖式簡單說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而饋入至具 壁表面。較 容積能量密 被使用作爲 源作爲電池 行動電話、 它可攜式資 內建式電源 子裝置的服 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 料容器的外 液之具有高 較於當氫氣 料電池之電 輔助電池的 頻設備與其 源直接作爲 延長此些電 圖1是本發明的燃料容器的橫截面結構的圖。 圖2是顯示本發明的電極/電解質薄膜組合的構成之 簡圖。 圖3是本發明的燃料電池固定板的橫截面圖。 圖4 A及4 B是本發明的通氣孔與容器配件的橫截面 結構的圖。 圖5是貫例1的燃料電池的安裝件的構成圖。 本適用中國國家標準（CNS 撕公釐）._·-- -8 - 533622 A7 B7 五、發明説明（6) tt 6是實例1的燃料電池發電器的外觀圖。 tt 7 A與7 B是比較例1的分離器的橫截面與外觀圖 _ 8是比較例1的燃料電池的疊層結構的構成圖。 _ 9是本發明的高電壓型矩形管狀單元電池的外板的 _成圖。 圖1 〇 A與1 〇 B是顯示比較例1的電源結構與電源 /燃料箱連結之外觀圖。 圖1 1是比較例1的電極/電解質薄膜組合的結合圖 圖1 2是實例1的燃料電池發電器的外觀圖。 圖1 3是實例1的燃料電池發電器的橫截面圖。 圖1 4是比較例2的燃料電池發電器的外觀圖。 圖1 5是實例2的燃料容器的橫截面圖。 圖1 6是實例2的燃料電池的安裝件的結合圖。 圖1 7是實例3的燃料容器的橫截面圖。 圖1 8是實例4的燃料電池發電器的外觀圖。 圖1 9是實例5的燃料電池發電器的外觀圖。 h LII .----#! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參考數字說明 1、 燃料容器， 2、 燃料電池的安裝件， 3、 擴散孔， 4、 互連器， 5、 液體燃料用之吸入材料， 6、 燃料電池端子， 7、 陰極集流器， 8、 燃料電池用固定板， 9、 Μ E A (電極/電解質薄膜）， 1 0、墊片， 1 1、擴散層， 1 2、水性甲醇溶液， 1 3、單元電池， 1 5、通氣孔， 1 6、輸出端子， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（2丨〇><297公釐） -9- 533622 A7 B7 五、發明説明（7 ) 1 7、扣接帶， 1 8、燃料固持層， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 9、通氣孔的安裝孔， 2 0、絕緣層， 2 1、電解質薄膜， 2 2、陽極層， 2 3、陰極層， 5 0、蒸汽分離薄膜， 5 1、通氣管， 5 2、通氣蓋， 5 4、肋件， 8 1、分離器， 8 2、岐管， 8 3、分離器的縱向橫截面， 8 4、分離器的橫向橫截面， 8 5、發電用之開口件， 8 6、岐管開口件， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 7、岐管插入件， 8 8、通道插入件， 8 9、肋件， 9 2、襯墊， 9 3、吸入材料， 9 4、疊層電池， 1 0 2、燃料箱， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 533622 A7 B7 五、發明説明（8 ) 1 0 3、燃料電池的安裝件， 1 0 5、電池托架。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明的詳細說明 參考附圖詳細的解說本發明的典型實施例。圖1是構 成本發明的液體燃料容器的橫截面結構的實例。 數個具有絕緣表面之燃料電池用的安裝件2是安裝在 燃料容器1的外壁表面上，且於燃料電池的安裝件2的容 器壁，液體燃料充份地滲透穿過其中之網狀結構、多孔層 或狹縫狀擴散孔結構3是預先形成的。. 陽極側互連器4是藉由塗覆並烘乾、防鏽且導電的材 料以電連接至鄰接的燃料電池而形成在燃料電池的安裝件 2的表面上。互連器4具有網狀結構、多孔層或狹縫狀擴 散孔結構，液體燃料充份地滲透穿過此結構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電化學鈍化的液體燃料吸入材料5是安裝在燃料容器 1的內壁表面上。安裝在燃料容器的內壁上之燃料電池是 串聯地或串聯與並聯地混合而電連接，且陽極與陰極的燃 料電池端子6被設置以自發電器取出電力。 於單元電池中，如圖2所示，陽極層2 2與陰極層 2 3是以單件方式而組裝在固態電解質薄膜2 1的兩個表 面上，且電解質薄膜/電極薄膜（MEA)是預先形成的 。將燃料電池固定至燃料容器之燃料電池用的固定板8使 用電絕緣材料如圖3所示，其中與燃料電池接觸之部份具 有網狀結構、多孔層或狹縫狀擴散孔結構3，空氣充份地 ^纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) ' ' -11 - 533622 A7 B7 五、發明説明（9 ) 擴散穿過此結構以饋送至燃料電池，且與燃料電池接觸之 擴散孔的部份表面具有陰極集流器板7以連接至鄰接的燃 料電池的陽極側互連器4。 與燃料電池接觸之陰極集流器7的一部份具有空氣充 份地ii：入穿過之擴散孔3。於燃料電池1中，二氧化碳是 藉由燃料於發電時的氧化而形成，其是經由具有氣體/液 體分離功能且是以如圖4 A所示的橫截面結構不透於液體 之通氣孔1 5而排出至燃料容器的外面。 通氣孔1 5包含通氣管5 1及螺絲固接形的通氣蓋 5 2，其具有固定抗水且多孔的氣體/液體分離薄膜5 0 與通氣蓋之結構。通氣孔1 5是配置在燃料容器1的數個 表面上，使得至少一個孔是以位於燃料電池發電器的任何 位置而在通風狀態如圖4 B所示之橫截面結構。 如圖5所示，燃料電池發電器是藉由疊置MEA 9 、墊片1 0及多孔擴散層1 1而組裝的，其爲與聚四氟乙 烯（polytetrafluoroethylene)微細地分散之碳纖維的編織物 ，以使容易形成在燃料容器的燃料電池安裝件上之空氣與 水以此順序擴散，及藉由黏著或螺絲固定方法將具有通風 孔用的安裝孔1 9之燃料電池固定板固定至燃料容器1。 於此固定過程中，陰極集流器板是電連接至鄰接的燃料電 池的陽極側互連器，且開端與末端部件被取出作爲輸出端 子1 6 〇 於燃料電池發電器的操作中，圖4 B所示之通氣孔 1 5的蓋被移除其亦具有燃料饋送孔的角色，諸如水性甲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 533622 Α7 Β7 五、發明説明（10) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 醇溶液之液體燃料經由此燃料饋入孔裝滿。因此塡充的7jC 性甲醇溶液是藉由滲透而平穩地饋送至安裝在此容器的底 表面上之單元電池的陽極，而其亦藉由以吸入材料吸入平 穩地饋送至安裝在上表面上之單元電池的陽極。 因此各單元電池的陰極是經由網狀、多孔或狹縫狀通 孔、水性曱醇溶液及陰極擴散層與周圍空氣接觸，空氣中 之氧是藉由擴散而饋送，且於發電時形成的水是藉由擴散 而排出。 圖6顯示本發明的燃料電池發電器的外觀。此發電器 具有含有通氣孔1 5之燃料容器1之結構其作用如發電器 的結構體，且亦具有數個以固定板8固定在其壁表面上之 單元.電池1 3，且以串聯而電連接的兩端被取出作爲輸出 端子1 δ 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於發電時，二氧化碳是藉由氧化陽極側中的燃料而形 成的，亦即，燃料容器中，且經由具有氣體/液體分離功 能且不透於液體之通氣孔排出至燃料容器的外側。這些通 氣孔具有藉由配置數個孔在燃料容器的壁表面上以確保發 電的平穩操作之特性，使得至少一個風孔離液體燃料保持 未密封在容器的任何位置於發電時。 依據本發明之燃料電池發電器不需要強迫饋送燃料或 氧化劑氣體之任何設備，且具有設有僅一個層安裝在容器 的壁表面上的單元電池之結構，無需採用具有分離器於其 間之多層電池的疊層結構，且另不需強迫冷卻機構由於足 夠的熱輻射。因此，不具來自輔助設備的電力損失之結構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐)~" _ -13- 533622 Α7 Β7 五、發明説明（彳彳） ，疊層用導電分離器的無需性及組件數量的減少可被獲得 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於使用水性甲醇溶液作爲燃料之燃料電池時，依據以 下的電化學反應電力是由直接轉換甲醇所擁有的化學能量 爹電能量而產生的。 於陽電極側中，饋入的水性甲醇溶液分解成二氧化碳 、氫離子與電子，依據分子式（1 )。 CH3〇H + H2〇— C〇2+6H + +6e— ( 1 ) 形成的氫離子自陽極移至陰極側於電解質薄膜中，且 與藉擴散來自空氣與電子之氧氣反應，依據分子式（2 ) 形成水在電極上。 6H + +3//2〇2+6 e~-3H2〇 (2) 因此，附有發電之總化學反應是甲醇藉氧的氧化以形 成二氧化碳與水，形式上相同於如分子式（3 )所示之甲 醇的火焰般燃燒。 CH3〇H+3/2〇2->C〇2+3H2〇 ( 3 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 單元電池的斷開電路電壓是約1 2 V於室溫附近。然 而，電壓是實質地0 . 85— 1 . 0V由於滲入電解質薄 膜之燃料的反應。負載下的電流密度被選擇使得實際操作 負載中之電壓變在〇 . 3 - 0 . 6 V的範圍，雖未特別限 定。因此，於如電源的實際應用，數個單元電池被使用串 聯連接以提供指定的電壓於依據負載器的需求。 單元電池的輸出電流密度由於電極催化劑、電極結構 與其它的反應而改變。然而，其設計使得指定電流可由有 1紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐Ί -14- 533622 A7 B7 五、發明説明（彳2 ) 效地選擇單元電池的發電部件的面積而獲得。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 含有依據本發明之燃料電池發電器之支撐體之特徵在 於容納液體燃料之燃料容器，其橫截面形狀可以是方形、 圓形或其它任何形狀而無任何特別限定，只要其具有可緊 密地安裝所需數量的單元電池之形狀。然而，圓柱或方形 是較佳地用於單元電池的緊密安裝於特定容積中，由於良 好的安裝效率與良好的處理能力於燃料電池的發電部件的 安裝。 對於支撐體用之材料並無特別限定，只要其在維護環 境中是電化學鈍化，且具有耐久性、抗鏽性與足夠強度之 薄膜結構。支撐體用之材料包括例如，聚乙烯、聚丙烯、 聚乙烯對太酸酯、聚氫乙烯、聚丙烯酸樹脂與其它工程用 樹脂、以各種塡充物強化之電絕緣材料、碳材料或優於電 池維護環境中的抗鏽之不鏽鋼或一般鐵、鎳、銅鋁或其表 面是以不鏽與電絕緣處理之合金。於任何例子中，沒有限 制只要其具有支援一個形狀、抗鏽與電化學鈍化之強度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 燃料電池支撐體的內部是使用作爲燃料儲存與運輸用 之空間。充塡於圓柱形支撐體的內部以穩定燃料的饋送可 以是任何型式，·只要其具有與水性甲醇溶液之小接觸角度 ，且是抗鏽與電化學鈍化，而粉狀或纖維狀材料是較佳地 。例如，以玻璃、氧化鋁、二氧化矽一氧化鋁、二氧化矽 、非石墨碳及纖維素或吸水性聚合物纖維製成之纖維是具 有低包裝密度及水性甲醇溶液用的較優保持性。 作爲構成發電部件之陽極催化劑，分散且支撐在碳粉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) "~ -15- 533622 A7 B7 五、發明説明（13) 上之鉑與釕或鉑/釕合金的細微粒，而，作爲陰極催化劑 ，分散且支擦在碳載子上之鉑的細微粒是容易製造的材料 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本發明的燃料電池的陽極與陰極催化劑並未特別限制 ，只要其使用於一般直接的曱醇燃料電池，且其較佳地使 用地有選擇自鐵、錫、稀土元素與類似物的第三成份之上 述貴金屬成份的催化劑，以穩定地或延長電極催化劑的壽 命。 作爲電解質薄膜，氫離子導電薄膜被使用，雖然沒有 限制。典型材料包括磺化或諸如全氟型磺酸樹脂、聚全氟 苯乙烯型磺酸樹脂之烷磺化氟聚合物，聚苯乙烯；聚硕； 聚醚硕；聚醚醚硕；聚醚醚酮及其它磺化氫聚合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在這些電解質薄膜間具有小甲醇滲透性的材料是較佳 地，因爲它們可提高由於燃料混合具有電池電壓的極小下 降之燃料的利用係數，且通常能夠操作燃料電池在不高於 9 0 °C之溫度中。其可操作在更高溫度範圍之燃料電池亦 可藉由使用以與諸如氧化鎢、氧化銷與氧化錫的氫氧化物 ;鎢錫酸；鉬矽酸；鎢磷酸及鉬磷酸之氫離子導電無機材 料細微分散之抗熱樹脂所製備之複合電解質薄膜而獲得。 於此任一例中，較高程度的小型化及較長的發電時間 ，其爲本發明的功效，是藉由使用具有高氫離子導電性與 低甲醇薄膜滲透性的電解質薄膜而獲得，由於較高的燃料 利用係數。 上述水化類型的性材料電解質薄膜可能通常具有諸如 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公餐) '—' ·— -16 - 533622 A7 ________B7__ 五、發明説明（14 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 乾與濕狀態間之膨脹差所引起之薄膜變形以及以具有足夠 高的離子導電性的薄膜之不足的機械強度之問題。於這些 例子中，用以增加電池性能的可靠性之有效方法，使用具 有較高的機械強度、耐久性與抗熱性之纖維作爲以非織物 或織物的形成之核心材料，或加入.這些纖維作爲牆化充塡 物於製造電解質薄膜時。 再者，參有硫酸、高磷酸、磺酸或膦酸之聚苯並咪唑 的薄膜亦可使用來降低電解質薄膜的燃料滲透性。. 作爲取代上述方法之另一例子，單元電池的發電部件 例如可藉由以下步驟而製備。亦即，單元電池是經由以下 步驟而製備： (i )步驟：塗覆導電互連器在液體燃料容器的電絕 緣外圓周表面上，且藉由通孔使陽極接面部件的壁表面成 爲多孔； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (ϋ )步驟：藉由加入且散佈溶液以製備糊，此溶液 預先是由分解陽極催化劑與電解質樹脂於易揮發有機溶劑 ，然後以1 0 - 5 0 // m的某些厚度藉由塗覆此糊在液體 燃料容器的刻痕多孔部件上而形成電極； (iii )步驟：遮蔽塗覆的陽極部件，塗覆用以密封在 凹痕部件上之墊片，然後連結燃料容器。 (iv )步驟：實質地預先藉由分解於易揮發有機溶劑 所製備之電解質薄膜而塗覆在與陽極電極接觸之凹痕部件 上，使得厚度在形成薄膜後變成2 0 — 5 0 /z m ; (v )步驟：然後製備糊作爲黏結劑，其預先藉由混 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~一 一 - -17- 533622 A7 __ B7__ 五、發明説明（15) 合分解陰極催化劑與電解質樹脂於易揮發有機溶劑所製備 ，且以1 0 - 5 0 // m的某些厚度將此糊塗覆在電解質薄 膜上而形成電極； (vi )步驟：另由混合碳粉與指定的量的防水分散劑 而製備糊，例如，聚四氟乙烯的細微粒的水性散佈，且由 將此糊塗覆在與電極外側之陰極電極的表面接觸之凹痕部 件上而形成擴散層。 於此些步驟中之步驟（vi )，重要的是，由與墊片緊 密地接觸或使用黏著劑黏附而密封電解質薄膜部件，以使 電解質薄膜部件大於陰極面積。 陰極集流器是由安裝導電多孔材料或網狀物於因此獲 得的單元電池的陰極側擴大層部件中所製備，其是電連接 至源自鄰接單元電池之互連器，且端子是自串聯中連接的 兩端取出。這是用以防止形成於燃料電池操作之水的氾濫 以提供擴大層於陰極側之有效方法。 再者，於製造擴大層時，當防水水性分散劑含有表面 活化劑時，其爲鉑催化劑或鉑/釕合金催化劑用之有毒成 份，一種有效地方法是以混合碳粉與某些量的防水分散劑 所製備之糊而塗覆，在g者如碳纖維之導電織物的一側上， 例如，聚四氟乙烯的細微粒的水性分散，然後安裝此織物 使得塗覆側是與陰極接觸在預先燃燒於表面活化劑的分解 溫度之後，且使用碳纖維的織物作爲陰極集流器。 在此狀況下，並無製造方法特別限制，只要單元電池 是由配置陽極、電解質薄膜、陰極及擴大層於此順序的層 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210 '〆297公釐） " "" -18- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 533622 A7 B7 五、發明説明（16 ) 且形成足夠的反應界面於陽極/電解質薄膜與陰極/電解 質薄膜之間而製造。 再者，無需擴大層之電池構成可由塗覆預先將指定的 量例如聚四氟乙烯的細微粒之防水分散劑加入以分解陰極 催化劑、電解質薄膜與電解質於易揮發有機溶劑所製備之 溶劑所製備之糊而形成陰極而製備。 本發明所預期之高電壓可由使用液體燃料容器作爲平 台，製備數個含有陽極、電解質薄膜與陰極之單元電池在 其外圓周表面上，及連接各單元電池與導電互連器串聯而 獲得。再者，小型電源亦可被獲得，其可無需使用輔助設 備而操作以強迫地饋送燃料與氧化劑，或無需使用輔助設 備以強迫地冷卻燃料電池，以及藉由使用具有高容積能量 密度之水性甲醇溶液作爲液體燃料而提供長時間的連續發 電。 此小型電源可使用作爲用於行動電話、筆記型個人電 腦或移動式視頻相機之內建式驅動單元，且可由連續地饋 送預先製備的燃料而連續地長期使用。 再者，使用此小型電源作爲電池充電器亦是有效率的 ，由使其與例如輔助電池驅動的行動電話、筆記型個人電 腦或移動式視頻相機的充電器而連接，且由將其安裝於其 容器殻的一部份以顯著地降低燃料饋送的頻率，相較於上 述例子。於此例中，可攜式電子裝置是自容器殼移除燃料 電池發電器而以輔助電池而驅動當使用時，反之當不使用 時，燃料電池發電器被放入此殻中且內建於此殼中之小型 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 533622 A7 _B7__ 五、發明説明（17 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 燃料電池發電器是經由充電器而連接的以充電輔助電池。 ®此，燃料箱的容積可被擴大且燃料饋入的頻率可顯著地 降低。 實施例的詳細說明 本發明將基於以下的實例而說明。 也較例1 圖7是顯示基於習知結構之分離器之橫截面圖。圖 7 A顯示一個部件的平面上結構與縱向橫截面圖，而圖 7 B顯示另一部件的平面上結構與橫向橫截面圖，圖8與 圖9分別顯示電池的疊層構成及電池托架的構成，圖 1 Ο A顯示含有2組的串聯之疊層單元電池1 8及附接的 燃料容器之電源系統的結構，而圖1 〇 B顯示在疊層端的 燃料電池與燃料容器之間之連接的橫截面結構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 6 mm寬X 3 3 mm長X 2 . 5 min厚的石墨化碳板被使用 於分離器8 1中。1 Omm寬X 4im長的內岐管8 2被安裝 在分離器8 1的底部，且燃料饋入通道是藉由以1 nim間隔 製作1 mm寬X 0 · 8 _深X 2 3 mm長的通道而形成肋件5 4 已提供來連·接岐管8 2與分離器8 1的上表面，如圖7 B 中之分離器的橫向橫截面圖所示。 另一方面，於分離器的另一表面，用於使氧化劑連接 分離器的的側表面之饋送通道是由以1腿間隔而形成含有 1 Ml寬X 1 · 4 mm深X 1 6腿1長的通道之肋件5 4於對相反 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'乂297公^1 -20- 533622 A7 B7 五、發明説明（18) 表面之矩形方向而製作的，如圖7 B中之分離器8 1的橫 向橫截面圖所示。 | (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 作爲陽極層，約2 0 # m厚的多孔薄膜是由泥漿的網 印而形成，泥漿製備是藉混合配置且支撐在碳載子上以鉑 /釕爲1 / 1的原子比之鉑/釕合金的5 0 %重量比的細 粉末的催化劑粉，作爲黏結劑的3 0 %重量比的全氟烴磺 酸電解液（Naf ion 117)及水/酒精混合溶劑（水：異丙醇 :η -丙醇的混合溶劑是2 0 : 4 0 : 4 0重量比）。 作爲陰極層，約2 0 // m厚度的多孔薄膜是由泥漿的 網印而形成在聚醯亞胺膜上，泥漿之製備是由混合以配置 且支撐在碳載子上的銷/釕爲1 / 1的原子比之銷釕合金 的5 0 %重量比的細粉末的催化劑粉，作爲黏結劑的3 0 %重量比的乙烯的水性分散劑（名稱：產自DuPont Inc.的 Naf ion 117)，及水/酒精混合溶劑（水：異丙醇·· n —丙 醇的混合溶劑是2 0 : 4 0 : 4 0重量比）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 作爲陰極層，約2 5 /z m厚度的多孔薄膜是由泥獎的 網印而形成在聚醯亞胺藉膜混合支撐在碳載子上之鉛/釕 合金的3 0 %重量比的細粉末催化劑及作爲黏結劑的水/ 酒精混合溶劑中之電解質而製備。 因此製備的陽極與陰極多孔薄膜被切割或每一個爲 1 〇腿1寬X 2 0 min長以獲得陽極或陰極層。 次者，岐管開口件8 6被製成以1 6腿寬X 3 3腿長X 5 0 # m厚之Naf ion 117作爲電解質薄膜。 陽極層表面是接合至上述電解質薄膜的發電部件，在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇'〆297公釐） -21 - 533622 A7 _____B7 五、發明説明（19 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以約0 . 5 m 1的Nafion 117的5 %重量比的水性酒精溶 液滲透之後（水：異丙醇：η -丙醇的混合溶劑是2 0 : 40 : 40，重量比，產自 Fluka Chemika Ltd.)，接著乾 燥在8 0 °C達3小時在約1 k g的負載下。然後，陰極層 表面是接合至電解質薄膜，使得電解質薄膜是與以上接合 的陽極層重疊，在以約〇 . 5 m 1的上述Nafion 1 17的5 %重量比之水性酒精溶液滲透之後，接著乾燥在8 0 °C達 3小時在約1 k g的負載下以製備Μ E A 9。 次者，2 5 0 v m厚的聚乙烯對苯二酸脂襯墊9 2及 4 0 〇 // m厚的合成橡膠墊片1 〇是藉由使岐管開口件 8 6與如分離器8 1的相同尺寸之發電開口件8 5而製備 然後，碳片的形成是藉由加入聚四氟乙烯（產自

Daikin Industries Ltd·的鐵伏龍分散劑D - 1 )的防水細微 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 粒的水分散至碳粉，使得防水劑的濃度在點火後變成4 〇 %重量比，以及混合至糊，以約2 〇 # m厚度塗覆此糊在 具有約3 5 0 // m厚度與8 7 %孔隙率之碳纖維織物的一 個表面上，在乾燥室溫且點火在2 7 〇它達3小時。因此 獲—的片切割成如上述Μ E A電極之相同尺寸與形狀以 製備擴散層1 1。 然後，以獎紙製成之燃料吸入材料5，其含有製備的 分離器8 1的燃料電極側中之通道插入件8 8及岐管插入 件8 7。 此些pM牛是以分離器8 1、吸入材料5、襯墊g 2 ' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 533622 A7 B7 五、發明説明（20 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 墊片10、MEA 9、擴散層1 1、襯墊92及分離器 8 1的順序疊置成爲一個單元，且堆疊1 4單元，接著壓 緊在約5 kg / cm 2以獲得疊層電池9 4。該疊層電池9 4是 使用具有圖9所示之結構之S U S 3 1 6托架1 0 5以全 氟烴橡膠（產自DuPont Inc.的Vhon)製成之扣接帶1 7 而固定如圖1 0 A所示，此些表面是以環氧樹脂（產自 Toray Thiokol Co·，的 Flep)而絕緣。 燃料容器1是製備以聚丙烯，其具有3 3mm高X 8 5 mm長X 6 5 inm寬X 2 min側壁厚度的外直徑且具有疊層電池安 裝件1 0 3。 如圖1 0 B所示，於燃料容器1的中央部份，設有具 有氣體永久選擇功能的螺絲蓋5 2之通氣管5 1，其設有 具有相似於圖4 A所示之結構作爲氣體/液體分離薄膜 5 0之多孔的聚四氟乙烯薄膜，被提供作爲通氣孔1 5， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 且燃料容器的內側是以水性甲醇溶液1 2而充塡作爲燃料 。因此製備具有如圖1 0 B所示之結構之兩個疊層電池是 連接至燃料電池安裝件1 〇 3以獲得具有如圖1 0 A所示 的結構之電源。 上述電源具有約3 3 mm高X 1 2 0 min長X 6 5 min寬的尺 寸，且是設有具有約2 cm 2的發電部件的表面積與約1 5〇 m 1的容積之燃料容器。此電源在5 0 °C的操作溫度顯示 5 · 7 V的電壓與〇 . 2 A的負載電流，且亦顯示 1 1 _ 8 V的電壓當以風扇吹風至開口的整個表面時，此 開□位於含有側通道於分離器的空氣電極側中之電源的側 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 533622 A7 __B7_ 五、發明説明（21 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '壁。此被考慮到將發生，因爲氧並未藉由使用具有分離器 的空氣電極之側通道結構之空氣擴散充份地饋送，當電源 被負載時。此電源的電量輸出密度是約4 _ 4 W / 1當沒 有使用通氣風扇時，而約9 . 2W/1當使用通氣風扇時 〇 當燃料容器是充塡以1 〇 %重量比的水性甲醇溶液 1 5 0 m 1，且電源是以風扇操作在5 〇 π的操作溫度及 〇 · 2 Α的負載電流時，輸出電壓持續顯示1 1 . 8 ν達 約4 · 5小時，然後急速下降。因此，當1 〇 %重量比的 zK 1生甲醇溶液的燃料被充塡時，電能量密度於使用通氣風 扇的操作是4 1 W h / 1。 此燃料電池發電器具有一種結構，其中液體燃料是自 位於疊層電池的底部之岐管而吸入而由燃料的氧化所形成 的二氧化碳是自疊層電池的上部而排出。因此此發電器存 在有當操作中顛倒或傾斜一邊設置時發電不可能再繼續之 問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實例1 圖1 1顯示依據實例1中之Μ E A的結構。Μ E A是 由使用電解質樹脂作爲黏結劑而接合陽極層2 2與陰極層 2 3，使得它們是以電解質薄膜2 1的兩側而重疊。 作爲陽極層，約2 0 // m厚的多孔薄膜是由泥漿的網 印而形成的，泥漿是藉由分散且支撐在碳載子上之具有鉑 /釕合金的5 0 %重量比的細粉催化劑及全氟烴磷酸電解 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- 533622 ΑΊ ____Β7 五、發明説明（22 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 液（Nafion 117 )的3 Ο %重量比於水/酒精混合溶劑中（ 水：異丙醇：η -丙醇是20 : 40 : 40重量的比）而 製備作爲黏結劑。 作爲陰極層，約2 5 0 // m厚的多孔薄膜是由泥漿的 網印所形成，泥漿是由支撐在碳載子上之鉑的細粉催化劑 的3 0 %重量比與電解液於水/酒精混合溶劑中而製備作 爲黏結劑。 上述陽極與陰極多孔薄膜被切割成每片1 0 mm寬X 2 0 mi長以獲得陽極層2 2與陰極層2 3。具有5 0 // m 厚度之Naf ion 117電解質薄膜被切割成2 0 mm寬X 3 0 mm長 且陽極層的表面被接合至電解質薄膜的中央部份，在以約 0 · 5 m 1的Nafion 117 (水：異丙醇：η —丙醇是2 0 : 4 0 : 4 0重量的比的混合溶劑產自Fluka Chemika Ltd.) 的5 %重量比的水性甲醇溶液滲透之後，接著乾燥在8 0 °C達3小時在約1 kg的負載下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然後，陰極層的表面是接合至電解質薄膜的中央部， 使得此層是與預先接合的陽極層2 2而重疊的，在以約 0 · 5 m 1 的 Nafion 1 17 (產自 Fluka Chemika Ltd·)的 5 %重的水性甲醇溶液而滲透之後，接著乾燥在8 0 t達3 小時在約1 kg的負載下以製備Μ E A。 其後，碳片是由加入聚四氟乙烯（產自 Daikni Industries Ltd.的鐵伏龍分散劑D - 1 )的防水細微粒的水 性分散劑而製備，使得防水劑的濃度變成4 0 %重量的比 ，在點火至碳粉且混合至糊，將此糊塗覆在具有約3 5 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -25- 533622 A7 --—— ______B7 五、發明説明（23 ) // m厚度且8 7 %的孔隙率之碳纖維織物的一個表面上直 到約2 〇 /z m厚度，在乾燥室溫且點火在2 7 〇它達3小 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 時之後。因此獲得碳片是切割成如上述M E a電極之相同 尺寸與形狀以製備擴散層。 k者，種用以女裝含有Μ E A的燃料電池在燃料容 器的外圓周表面上之方法將使用燃料電池發電器的橫截面 結構顯示之圖1 3予以解說。 以玻璃纖維片製成具有5腿的厚度且約8 5 %孔隙率 之燃料吸入材料5是安裝在燃料容器i的內壁表面上，此 容器以堅硬的聚氯乙烯製成具有6 5腿1寬χ 1 3 5腿長χ 2 5 mm高與2 mm壁後的外尺寸。 十八個具有2 1 mm莧X 3 1 mm長X 〇 · 5 inin深的尺寸之 燃料電池安裝件2被設於燃料容器1的外壁表面的上部與 底部。擴散孔3是藉由以i腿間隔而製備1腿寬X 1 〇臓 長的狹縫於與陽極接觸之各燃料電池安裝件2中。於此些 狹縫中，具有8 5 %的孔隙率之碳纖維片被充塡致使與安 裝在燃料容器的內壁表面之燃料吸入材料5接觸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於狹縫的外表面，具有5 〇 # 1T1厚度的無電鍍鎳層被 供作爲互連器4以電連接至鄰接的燃料電池的陰極集流 器7。具有如圖4 A所示之相同結構具有氣體/液體分離 功能之通氣孔1 5是設在因此獲得的燃料容器的上部與底 部的四個角。 然後，燃料電池固定板8是以堅硬的聚氯乙烯製成具 有2 _ Oirnn的厚度如同燃料容器1，且1 · 〇腿寬><2〇 本紙張尺度適财關家標準（CNS ) A4規格（7^297公董） -26- 533622 A7 B7 五、發明説明（24 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 醒長的狹縫是配置在其表面上，以垂直設於燃料電池安裝 件2的狹縫之方向與各燃料電池的陰極接觸作爲擴散孔3 。以鎳製成具有一種狹縫之陰極集流器7在此燃料電池固 定板8上，其以如其狹縫部件之相同形狀形成的以便連接 至鄰接的燃料電池的互連器4，是固定的。 於安裝上述MEA 9在此燃料容器上時，各電池是 以固定板8而固定至燃料容器.，在配置具有密封墊片1 〇 在兩表面上之Μ E A 9於燃料電池安裝件2以及配置擴 散層1 1於陰極側之後。於此固定過程中，預先配置於燃 料電池固定板8的陰極側表面之陰極集流器7電連接陰極 且源自鄰接燃料電池的陽極之互連器4，且以串聯連接各 電池。連接各燃料電池的端部件被取出作爲自燃料電池固 定板8與燃料容器的界面至容器的外側之電池端子1 6。 圖1 2顯示依據此實例之燃料電池發電器的外觀。 在具有通氣孔丨5之燃料容器1的上與底表面上， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 6個單元電池1 3是藉由燃料電池固定板8而安裝且輸 出端子1 6被設置。1 0 %重量比的水性甲醇溶液1 2是 經由因此裝有燃料電池之燃料容器的通氣孔1 5中的一者 而加入此容器。此燃料電池具有約6 2腫寬X 1 3 5 mm長X 2 9醒高的尺寸及約1 5 0 m 1的燃料容積。發電器具有 2 cm 2的發電表面積且含有3 6串。 操作中之燃料電池發電器的輸出電壓是1 2 . 2 V於 5 0 °C的溫度及2 0 0 m A的負載電流中。連續發電是可 能達約4 · 5小時於操作時藉由加入1 0 %量底的水性甲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27- 533622 A7 __ _ B7 五、發明説明（25 ) 【拾液且在2 〇 ◦ m A的電流中。此燃料電池發電器的輸 出密度是約9·6W/1，且每升燃料_量密度是約 5 0 W h / 1。 再者，輸出電壓無改變或燃料容器中無壓力提升被觀 察到，即使燃料電池發電器被操作於顛倒或傾斜一邊的位 置時。 如上述，1 2伏特級的高電壓型小型燃料電池可由安 裝數個燃料電池在液體燃料容器的外壁表面上且以互連器 串聯連接而獲得無需以分離器疊置於其間。於此例中，無 需諸如燃料饋送泵與陽極氣體用之風扇的輔助設備之電源 變成可能，由使用陽極側中的液體燃料吸入材料而接觸陽 極與容器的內部件且經由擴散層而曝露陰極至環境中。 尤其，由配置具有氣體/液體分離功能之通氣孔在數 個燃料容器的表面上，正常的發電變得可能在燃料電池的 任何位置，且可攜式發電器之實質特性應被獲得。 比較例2 使用分離器之低電壓型的小型燃料電池將使用圖1 4 予以解說。使用如比較例1中用於分離器、吸入材料、襯 墊、墊片、Μ E A與擴散層之相同材料與尺寸作爲電池的 組合，疊層電池2 3是由如比較例1之相同過程而製備以 具有四個單元電池。疊層電池被插入至電池托架1 0 5， 且使用如比較例1的相同方式以氟碳橡膠製成的扣接帶 1 7而固定。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝' 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28 - 533622 A7 B7 五、發明説明（26 ) ~ 燃料電池是以3 3丨腿高X 1 6 mi長X 6 5腿寬與2腿壁 厚的外尺寸之聚丙烯而製成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖1 4所不，具有如圖4 A所示的相同結構之裝有 多孔的聚四氟乙烯的細微粒薄膜之通氣孔1 5被配置在燃 料容器1的上表面的中央部份。 電源是藉使用與具有如比較例1的相同構成的燃料容 益1結合之因此製備的暨層電池2 3而製備。因此獲得白勺 電源具有約3 3舰1高X 8 2 mm長X 1 6 mm寬的尺寸，約2 cm ώ的發電部件的表面積，及容器1具有約2 q m丨的電積 〇 電源具有〇 · 5 8V於5 0°C的操作溫度及〇 . 2A 的電流負載，且顯示1 . 2 6 V當以風扇吹至電源的側壁 中之開口部份的整個區域而操作時，該側壁含有側通道於 分離器的空氣電極側。其被考慮到將發生，因爲氧在負載 的電源下並未以分離器的空氣電極側通道結構藉空氣擴散 而饋送。此電源的電量輸出密度是約2 · 7 W/ 1當未使 用通風扇時，且約5·8W/1當使用通風扇時。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 輸出電壓是1.26V於加入20ml的1〇%重量 的比的水性甲醇溶液之操作時，其使用鼓風扇在5 0 °C的 操作溫度及0 _ 2 A的負載電流。此電壓連續達約5小時 ，然後快速下降。因此，1 0 %重量比的水性甲醇溶液的 每公升燃料的電量密度是2 9 W h / 1當鼓風扇被使用時 〇 燃料電池發電器具有一種結構，其中液體燃料是自疊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） '~— -29- 533622 A7 B7 五、發明説明（27 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 層電池的底部中之岐管而吸入，而燃料的氧化形成之二氧 化碳是自疊層電池的頂部而排出。因此，其具有當於操作 在顛倒或傾斜一邊而設置時發電不能再連續之問題。 實例2 圖1 5顯示依據此實例使用甲醇作爲燃料之發電器的 矩形及低電壓型的橫截面結構，及圖1 6顯示燃料電池用 之安裝方法的外觀。Μ E A是由如實例1之幾乎相似的方 法而製備。約2 0 # m厚度的多孔薄膜是由使用泥漿網印 而形成在具有3 3腿寬X 5 0腿長的尺寸之聚醯亞胺膜上 ，泥漿的製備是混合鉑/釕的原子比是1 / 1且分散及支 撐在碳載子上之5 0 %重量比的鉑/釕合金細微粒的催化 . 粉，作爲黏結劑的全氟烴磺酸電解液（Nafion 1 17 )之3〇 %重量比及水/酒精混合溶劑（水：異丙醇：η -丙醇是 2 0 : 4 0 : 4 0重量比）接著乾燥在9 0 °C達3小時以 獲得陽極多孔層。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 約2 5 // m厚的多孔陰極層是由泥漿的網印而形成在 具有3 0麵寬X 5 0 mm長尺寸的聚醯亞膜上，泥漿的製備 是混合3 0 %重量比的支撐在碳載子上之細鉑粉的催化粉 ，作爲黏結劑的電解劑及水/酒精混合溶劑，接著乾燥在 9 0 t達3小時。 因此製備的陽極與陰極多孔薄膜是切割成每一片1〇 X 1 0 min的尺寸以獲得陽極層與陰極層。具有7 9 0 g / e Q之2 8 mm寬X 5 6 min長X 5 0 // m厚度的磺化聚醚醚酮 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐） -30- 533622 A7 ______ B7 五、發明説明（28 ) 薄膜被使用作爲電解劑。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，八個陽極層是以約〇 · 5 m 1的Naf 1011 117 (產 自Fluka Chemika Ltd.)的5 %重量比的水性甲醇溶液而滲 透於各表面，然後均勻地配置在電解質薄膜的一個表面上 ，.接著在約1 kg的負載下乾燥在各電極於8 0 °C達3小時 〇 然後，陰極層表面是以約0 . 5 m 1的5 %重量比的 Naf ion 117的水性甲醇溶液而滲透，然後配置在與陽極接合 之上述電解質薄膜的相反側表面上，以便與陽極層重疊， 接著各電池在約1 kg的負載下乾燥在8 0 °C達3小時以製 備 Μ E A。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如圖1 6所示，燃料容器1是以堅硬的聚氯乙烯製成 ，具有2 3 mi高X 7 9腿長X 2 2 mm寬且2 mm的壁厚外尺寸 。如圖1 5的橫截面結構所示，四個具有1 6腦寬X 1 6 mm長X 〇 . 5 mm深的尺寸之燃料電池安裝件2是配置在燃 料容器1的頂與底表面上。穿過燃料容器1的內側之1腿 寬X 1 0腿長的狹縫是提供作爲擴散孔3於具有1 〇腿寬x 1 0腿長的尺寸之燃料電池安裝件2的中央部份。 於此安裝件2的外表面中，具有約〇 · 1腿的厚度之 鎳層是由無電電鍍方法而形成作爲互連器4爲了電連接至 鄰接的燃料電池。燃料吸入材料5是由黏附具有1腿厚的 厚度且約7 0 %的孔隙率之玻璃纖維片在燃料容器1的內 壁上而配置，而且以玻璃纖維片充塡之低密度燃料固持層 1 8被設於容器內以使孔隙率約爲8 5 % 。八個具有如圖 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - -31 - 533622 A7 五、發明説明（29 4 A所不的結構及2舰的內尺寸之通氣孔1 5被設在燃料 容器1的頂與底表面的角落中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) $口 Η 1 6所示，作爲燃料電池用的固持板之燃料電池 固疋板8是使用聚氯乙烯而製備具有2 2mffl寬χ 7 9腿長χ 1 mUl厚的尺寸，且1咖1寬X 1 0 mm長的狹縫是設在其表面 以垂直燃料容器1的燃料電池安裝件2的狹縫的方向與各 燃料電池的陰極接觸，而且通氣孔安裝孔1 9被設在四個 角中。 具有狹縫以鎳製成〇 . 2mm厚之陰極集流器7是安裝 在燃料電池固定板8以連接鄰接的燃料電池的陽極側之互 連器。 此實例的燃料電池之製備是由以此順序疊置氯丁二烯 橡膠製成之陽極側墊片、Μ E A 9、陰極側擴散層1 1 、以氯丁二烯橡膠製成之陰極側墊片1 〇、與燃料電池固 定板8如圖1 6所示，且該固定板是由螺絲固定其周圍部 份而固定至燃料容器1。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 輸出端子1 6製作是由並聯的連接裝在燃料容器1的 頂與底側之陽極側端子6與陰極側端子6。因此獲得具有 2 7 min咼X 7 9 mm長X 2 2 inm寬的外尺寸且1 cm 2的發電面 積之燃料電池發電器，且含有四串X兩個並聯的燃料電池 燃料谷器1的容積是約2 0 m 1。在經由通氣孔1 5 加入1 0 %重量比的水性甲醇溶液於燃料容器之後，燃料 電池被操作在5 0 t的操作溫度與2 0 〇 m a的負載電流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -32- 533622 A7 五、發明説明（3〇 ) 以給予1 · 3 V的輸出電壓。連續 1的水性曱醇溶液加入在2 〇 〇 m 以給予穩定的電壓達5小時而有1 電池的輸出密度是約5 . 5 W/ 1 密度是約2 8 W h / 1。 於操作時，燃料容器中沒有輸 被觀察到，即使燃料電池發電器是 的位置。 因此，1 · 3伏特級的小型燃 料電池在液體燃料容器的一個外壁 ，及並聯連接裝在數個表面上之串 以分離窃暨置於其間。此例中，電 饋入泵或陰極氣體用之風扇的任何 側中之液體燃料吸入材料而連接容 由擴散層而曝露陰極至周圍空氣中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 的發電亦是在以2 0 m A的負載電流後而實施 • 3 V的輸出電壓。此 ，而每公升燃料之電量 出電壓改變或壓力上升 操作於顛倒或傾斜一邊 料電池應由安裝數個燃 側上與互連器串聯連接 聯電池組而達到，無需 源是獲得無需諸如燃料 輔助器，其藉由以陽極 器的內部份與陽極且經 應由以低密度燃料吸入 尤其，由配置具有氣體 器的數個表面上，正常 位置，且可攜式發電器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，於操作液體燃料的搖動 材料加入燃料容器的內側而降低。 /液體分離功能之通氣孔在燃料容 的發電變得可能於燃料電池的任何 之實質特性應被達到。 實例3 於此實例中，將說明具有以環氧樹脂塗覆作爲鉑的金 屬燃料容器之燃料電池。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -33- 533622 A7 -^___B7 _ 五、發明説明（31 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ E A與陰極側擴散層是以如實例2 a之相同方式而 製備。以S U S 3 0 4製成之燃料電池被製備有2 3腿高 X 7 9 mm長X 2 2mm寬的外尺寸且〇 · 3mm的厚度如圖工了 所示。容器包含框架與具有壓製形成的燃料電池安裝件2 的面之上與下盖，此容器具有〇 · 5腿深X 1 ^腿長/ 1 6 _寬的尺寸。 〇· 5 nun寬X 1 〇 inm長的狹縫是藉打孔配置作爲擴散 孔3於具有1 〇腿寬X 1 〇腿長的尺寸的部份在燃料電池 女裝件2的中央。以SU S 3 0 4製成之1腿的內徑之通 氣孔15無需使用氣體/液體分離薄膜而安裝於上與下蓋 的角部。使用此些部件，燃料容器1是熔接密封而製備， 在以具有約8 0 %的孔隙率的玻璃纖維片製成之燃料吸入 材料加入容器之後。 絕緣層2 0是由以0 · 1腿厚度塗覆液體環氧樹脂塗 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 覆材料（產自Toray Thiokol Co. Ltd.之Flep)在燃料容器 1的外表面上，接著藉熱硬化。燃料電池安裝件2的表面 是以鎳之無電電鍍作爲互連器4於陽極側以如實例2的相 同形狀。 1 min寬X 1 〇腿長的狹縫是使用相似於實例2之燃料 電池固定板中具有2 2腿寬X 7 9麵長X 1 mm厚的尺寸之堅 硬的聚氯乙烯而設置，於以垂直燃料電池安裝件2中的狹 縫的方向接觸各燃料電池的陰極之表面，且通氣孔1 5亦 是配置在四個角中。使用此狹縫，具有0 · 2 mm厚度之狹 縫以鎳製成之陰極集流器7被安裝以連接位於鄰接燃料電 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34- 533622 A7 B7 五、發明説明（32 ) 池的陽極側之互連器4。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此實例的燃料電池是以如實例2之相同方式由以此順 序疊置氟烴橡膠製成之陽極側墊片、Μ E A、氟烴橡膠製 成之陰極側墊片、陰極側擴散層與燃料電池固定板而獲得 ，.且由以具有狹縫之可熱收縮i 〇 〇 # m厚樹脂管扣接該 固定板的周圍部份而固定至燃料容器。輸出端子是由串聯 連接安裝在燃料容器的頂與底側上之陽極側端子與陰極側 端子而獲得。 因此獲得的燃料電池發電器具有2 2 mm寬X 7 9 itim長X 2 7醒高的外尺寸及1 Cffl 2的發電面積，且包含八串的燃料 電池。燃料容器的容量是約3 8 m 1 。在經由此燃料容器 的通氣孔以注射器加入1 〇 %重量比的水性甲醇溶液作爲 燃料之後，燃料電池發電器是操作在5 0 °C的操作溫度及 1 0 0 m A的負載電流以給予2 . 6 V的輸出電壓。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，連續發電是實施在1 0 0 m A的負載電流在以 約3 7 m 1的1 〇 %重量比的水性甲醇溶液加入燃料容器 之後，穩定電壓被獲得在2 · 6 V的輸出達4小時。此燃 料電池發電器的輸出密度在此條件下是約5 . 5 W/ 1， 且每公升燃料是約2 2Wh/l之容量密度。 以此燃料電池，燃料容器中被觀察到，無改變於輸出 電壓，無液體燃料的洩漏或壓力上升，即使發電器是操作 在顛倒或傾斜一邊的位置時。 因此，2 . 6伏特級的小型燃料電池應由安裝數個燃 料電池在液體燃料容器的一個外壁表面上以互連器串聯連 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " -35- 533622 A7 __________B7_ 五、發明説明（33 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接以及並聯連接安裝在數個表面上之串聯電池組而達到， 無需以分離器疊置於其間。此例中，電源應獲得無需諸如 燃料饋入泵或陰極氣體用之風扇之任何輔助器，其藉由以 陽極側的液體燃料吸入材料連接容器的內部件與陽極且經 由擴散層曝露陰極至周圍空氣中。 此實例的燃料容器之特徵在於，大容積可被獲得因爲 容器是含有具有絕緣處理的表面之金屬材料。再者，其亦 可能防止液體燃料的洩漏與於發電時在容器的任何位置提 供穩定的發電，其藉由以相當低密度的燃料吸入材料加入 此容器的內側且藉由設置僅小的開孔而無需氣體/液體分 離功能。其亦變得可能於該發電器的製程中，使用可熱收 縮的樹脂管而輕易固定各燃料電池。 實例4 於此實例中，將說明具有以環氧樹脂塗覆的金屬燃料 容器作爲鉑之多角柱型甲醇燃料電池發電器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 具有2 4 mm覓X 2 9 mm長的外尺寸與2 0 nun寬X 2 5 mm 長的電極的外尺寸之Μ E A是以如實例2的相同方式而製 備。具有2 0腿寬X 2 5腿長的形狀之陰極擴散層亦是以 如實例2的相同方式而製備。 燃料電池是具有2 8 mm側X 1 9 0腿高的尺寸與 〇 · 3 mm壁厚之六角，且含有具有2 4麵寬x 2 9腿長x 0 · 5 mm深的尺寸之壓製形成的燃料電池燃料電池安裝件 於各側與六角形的上及下蓋。 本紙張尺度適财關家縣（CNS ) A4規格（21()><297公酱） -36 - 533622 A7 B7 五、發明説明（34 ) 0 · 5 mm寬X 2 5 min長的狹縫是以〇 · 5 min的間隔而 穿孔於燃料電池安裝件的2 〇腿寬χ 2 5腿長的中央部份 。六個具有氣體/液體分離功能與2腿的內徑之通氣孔是 配置在上與下蓋的周圍部份如圖4所示。上與下蓋被熔接 •岔^，在安裝具有5 mm厚度及約8 5 %孔隙率之玻璃纖維 片於六角柱的內壁部份。燃料容器的外表面是以液體環氧 樹月曰塗覆材料（產自Toray Thiokol Co.，Ltd·的Flep)塗覆 〇 · 1麵厚度，接著熱硬化且以鎳的無電電鍍作爲陽極側 的互連器，以如實例2之相同形狀。 相似於實例2，作爲燃料電池用的固持板之燃料電池 固定板是使用具有2 8腿寬X 1 9 0腿長X lmrn厚的尺寸之 堅硬的聚氯乙烯而製備，而〇 . 5腿1寬x 2 〇 mm長的狹縫 是以0 · 5醒的間隔而設置於其表面以垂直燃料容器的刻 痕部份中的狹縫的方向與各燃料電池的陰極接觸。使用這 些狹縫，以鎳製成的陰極集流器具有〇 · 2 mm厚度的狹縫 被安裝爲了連接鄰接燃料電池的陽極側。 此實例的燃料電池是以如實例2的相同方式而獲得， 其藉由以此順序疊置以氟橡膠製成之陽極側墊片、Μ E A '以氟橡膠製成之陰極側擴散層與燃料電池固定板，且由 使燃料電池固定板的周圍部份與具有狹縫之可熱收縮 1 0 0 // m厚樹脂管扣接。圖1 8顯示因此獲得的燃料電 池發電器。 在具有六個通氣孔於頂與底部份之六角柱型燃料容器 1的外壁上安裝有3 6個單元電池1 3，其各以串聯連接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝' 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -37- 533622 A7 B7 五、發明説明（35 ) 且輸出端子1 6自燃料容器1中取出。因此獲得的燃料電 池發電器包括具有約2 8腿側與約1 9 0腿高的外尺寸及 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 cm 2的發電面積，以及含有3 6串的直流電流發電器。燃 料容器的容量是約3 0 0 m 1。 在加入1 0 %重量比的水性甲醇溶液於燃料容器之後 ，連續發電被實施在5 0 0 m A的負載電流以給予穩定電 壓達約4小時於1 2 · 1 V的輸出電壓。在此條件之輸出 密度是約1 5 W/ 1，且每公升的燃料之電量密度是約 6 0 W h / 1。 以此燃料電池，燃料容器中被觀察到無輸出電壓改變 、無液體燃料洩漏或壓力上升，即使發電器是操作於顛倒 或傾斜一邊的位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，1 2伏特級的小型燃料電池應由安裝數個燃料 電池在液體燃料容器的一個外壁表面上，與互連器串聯及 並聯連接安裝在數個表面上之串聯電池組而達到，無需以 分離器疊置於其間。於此例中，電源應獲得無需諸如燃料 饋入泵或陰極氣體用之風扇之任何輔助器，其藉由以陽極 側的液體燃料吸入材料而接觸容器的內部份與陽極且經由 擴散層曝露陰極至周圍空氣。 此實例之特徵在於，輸出是藉由提供相當大的發電面 積而改善，其變得可能獲得穩定發電於容器的任何位置於 操作時。再者，其亦變得可能於該發電器的製程中使用可 熱收縮樹脂管而輕易固定各燃料電池。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） -38- 533622 A7 B7 五、發明説明（36 ) 實例5 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用水性甲醇溶液作爲燃料之方型高輸出發電器將被 說明。作爲陽極層，約2 0 // m厚的多孔薄膜是由泥漿的 網印而形成，泥漿製備是藉混合配置且支撐在碳載子上以 鉑/釕爲1 / 1的原子比之鉑/釕合金的5 0 %重量比的 細粉末的催化劑粉，作爲黏結劑的3 0 %重量比的全氟烴 磺酸電解液（Nafion 1 17 )及水/酒精混合溶劑（水··異丙 醇：n -丙醇的混合溶劑是2 〇 : 4 0 ·· 4 0重量比）。 作爲陰極層，約2 5 // m厚度的多孔薄膜是以使用泥 漿的滾動方法而形成，泥漿之製備是由混合支撐在碳載子 上之鉑的5 0 %重量比的細粉末的催化劑粉及作爲黏結劑 的聚四氟乙烯的水性分散劑，使得乾燥重量比的比成爲 2 5 %重量比。陰極層被點火於空氣中在2 9 0 °C達一小 時以分解水性分散劑中的表面活化劑。 因此製備的陽極與陰極多孔薄膜被切割成每一個1 6 麵寬X 5 6腿長的尺寸以獲得陽極與陰極。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然後，具有5 0 // m厚度的Naf ion 117電解質薄膜被 切割成每一個1 2 0腿寬X 1 8 0腿長的尺寸，且約 0 . 5 m 1的Nafion 117的5 %重量比的水性甲醇溶液被 滲透至陽極層表面，接著接合與乾燥在8 0 °C達3小時在 1 kg的負載下。然後，陰極層的表面是以Naf ion 117 (產自 Fluka Chemika Ltd.)的1 0 %重量比的水性甲醇溶液而滲 透，使溶劑基於陰極的乾重量變成2 5 %重量比，接著接 合以使與預先接合的陽極層重疊，乾燥在8 0 °C達3小時 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） -39- 533622 A7 ____B7 五、發明説明（37 ) 在約1 kg的負載下以製備Μ E A。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 燃料谷裔具有2 8 mm寬X 1 2 8 min長X 2 4 uim高的外尺 寸，且是由使用黏著劑而黏附具有2腿壁厚的堅硬的聚氯 乙烯而製備。相似於實例2， 1 8個具有；L 6 mm寬x 5 6 腿長x Ο · 1腿涂的尺寸之刻痕被製備用於裝在此六面體 容器的外壁之燃料電池。 〇 . 5 Ml寬X 1 6 Ml長的狹縫是以〇 · 5 mm間隔配置 於燃料電池安裝部中1 6腿寬X 5 6 mm長的中央部份。八 個具有氣體/液體分離功能與2腿內徑的通氣孔，相同於 圖4 A，是配置在燃料容器的兩個最大表面的四個角。 具有5 0 // m厚度的無電的鍍鎳金屬化層被形成作爲 陽極側的互連器於燃料電池安裝用之刻痕部份，爲了以如 實例2的相同方式串聯電連接至鄰接的燃料電池。〇 . 5 腿寬X 5 6 mm長的狹縫亦是以如實例2的相同方式以 〇· 5 mm的間隔而設置於接觸到具有與燃料容器的各外壁 表面相稱尺寸之陰極之燃料電池安裝板的部份。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，具有狹縫之陰極集流器是安裝在燃料電池固定 板上。串聯連接之輸出端子是由鄰接至陽極側的互連器之 陰極集流器自安裝在燃料容器的外壁表面上之1 8個燃料 電池而取出。

因此獲得部件是以陽極側墊片與Μ E A的順序而疊置 ，且燃料電池安裝板中各燃料電池的周圍部件與燃料容器 的周圍部件是以黏著劑而接合。因此獲得燃料電池發電器 是直流電流發電氣，其具有如圖1 9所示之2 8 mm寬X 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -40- 533622 Μ 五、發明説明（38 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 8 min長x 2 8 mm高的外尺寸，以具有約9 cm 2的發電面 積之1 8串的單元電池1 3安裝在燃料容器1的壁表面上 ，且設有輸出端子1 6與具有氣體/液體分離功能的八個 通氣孔1 5在頂與底表面。燃料容器的內容積是約5 9 . ml 〇 在加入約5 5 m 1的1 0 %重量比的水性甲醇溶液於 燃料容器之後，連續發電實施在1 A的負載以給予穩定的 電壓達4 5分鐘於6 . 1 V的輸出。 以此燃料電池，燃料容器中被觀察到，無改變於輸出 電壓，無液體燃料的洩漏或壓力上升，即使發電器是操作 在顛倒或傾斜一邊的位置時。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，2 . 6伏特級的小型燃料電池應由安裝數個燃 料電池在液體燃料容器的一個外壁表面上以互連器串聯連 接以及並聯連接安裝在數個表面上之串聯電池組而達到， 無需以分離器疊置於其間。此例中，電源應獲得無需諸如 燃料饋入泵或陰極氣體用之風扇之任何輔助器，其藉由以 陽極側的液體燃料吸入材料連接容器的內部件與陽極且經 由擴散層曝露陰極至周圍空氣中。 此實例可達到具有減少數量的組件之結構而不會降低 性能，即使擴散層被省略，其藉由提供防水劑至分散聚四 氟乙烯所形成的陰極催化劑層以使容易形成的水擴散。 上述是參考實例而作成的，然而，對於熟習此項技藝 者而言將顯而易見，可完成本發明的各種變化與修改，而 不離本發明的精神與附加的申請專利範圍的精神及領域。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -41 - 533622 A7 B7 五、發明説明（39 ) 本發明的特徵在於，液體燃料用的容器被使用作爲鉑 ，燃料電池是安裝在其壁表面上，且該電池是以串聯或以 串聯與並聯的組合而電連接。 燃料電池是安裝在燃料容器上作爲鉑，且液體燃料是 由毛細管作用力而吸入並送至各燃料電池，以及加入液體 燃料固持材料於該容器中。 於空氣的氧（氧化劑）是經由擴散孔饋入具有發電部 件於外周表面之各燃料電池。藉此，可達到具有簡單系統 的燃料電池無需用以饋入燃料與氧化劑之輔助器。 藉由使用具有高容積能量密度之水性甲醇溶液作爲液 體燃料，相較於使用氫離子作爲燃料的例子，可達到每公 升較長發電時間，且連續發電器可由燃料的連續饋送而獲 得無需諸如習知輔助電池的充電。 更者，由安裝燃料電池在燃料容器的數個壁表面上及 設置具有氣體/液體分離功能之數個通氣孔在壁表面上， 提供穩定與連續發電之發電器於燃料容器的任何位置可達 到。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 加 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -42-

Claims (1)

1. 533622 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 一種燃料電池發電器，其中用以使燃料氧化之陽 極與用以使氧還原之陰極是以位於其間的電解質薄膜而形 成的，且液體是使用作爲燃料，其中一或數個通氣孔是配 置在燃料容器的壁表面上，數個具有電解質薄膜、陽極與 陰極之單元電池是安裝在燃料容器的該壁表面上，且單元 電池是相互電連接。 2 · —種燃料電池發電器，其中用以使燃料氧化之陽 極與用以使氧還原之陰極是以位於其間的電解質薄膜而形 成的，且液體是使用作爲燃料，其中液體燃料固持材料被 充塡以與燃料容器的內壁表面接觸，一或數個具有氣體/ 液體分離功能之通氣孔是配置在燃料容器的壁表面上，數 個具有電解質薄膜、陽極與陰極之單元電池是安裝在燃料 容器的該壁表面上，且單元電池是相互電連接。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之燃料電池發電器， 其中擴散層是與陽極及/或陰極電極接觸配置的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 ·如申請專利範圍第1或2項之燃料電池.發電器， 其中充塡於燃料容器之液體燃料固持材料是與安裝在燃料 容器的外壁表面上之數個單元電池的陽極側之陽極或擴散 層接觸。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之燃料電池發電器， 其中液體燃料容器含有電絕緣材料。 6 · —種燃料電池發電器，其中用以使燃料氧化之陽 極與用以使氧還原之陰極是以位於其間的電解貧薄膜而形 成的，且液體是使用作爲燃料，其中至少一個燃料容器的 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -43- 533622 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 相對壁表面包含數個具有氣體/液體分離功能之通氣孔， 液體燃料固持材料被加在燃料容器的內壁表面上，數個包 含陽極與具有電解質薄膜與擴散層的陰極之單元電池是安 裝在外壁表面上，該擴散層是與液體燃料固持材料接觸， 且單元電池是相互電連接的。 7 ·如申請專利範圍第6項之燃料電池發電器，其中 數個通氣孔中的至少一個具有燃料饋送孔的功能。 8 .如申請專利範圍第6項之燃料電池發電器，其中 用以使燃料氧化之陽極與用以使氧還原之陰極是以位於其 間的電解質薄膜，且其上安裝有使用液體作爲燃料的燃料 電池之燃料容器的至少一個外壁表面被處理用於電絕緣。 9 ·如申請專利範圍第1、2或6項之燃料電池發電 器，其中燃料是水性甲醇溶液。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 0 · —種燃料電池發電器，其中用以使燃料氧化之 陽極與用以使氧還原之陰極是以位於其間的電解質薄膜而 形成的，且液體是使用作爲燃料，其中在至少一個的燃料 容器的相對壁表面具有數個各具有氣體/液體分離功能之 通氣孔，液體燃料固持材料是加在燃料容器的內壁表面上 ，數個包含電解質薄膜、陽極與具有擴散層的陰極之單元 電池是安裝在該燃料容器的電絕緣外壁表面上，擴散層是 與液體燃料固持材料接觸，以及單元電池是相互以串聯、 並聯或串聯與並聯組合而電連接。 1 1 · 一種使用燃料電池發電器之充電器，’其中用以 使甲醇氧化之陽極與使氧還原之陰極是以位於其間的電解 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -44 - 533622 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍3 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 質薄膜而形成的，在至少一個的燃料容器的使用液體作爲 燃料之燃料電池的相對壁表面具有數個各具有氣體/液體 分離功能之通氣孔，液體燃料固持材料是加在燃料容器的 內壁表面上，數個包含電解質薄膜、陽極與具有擴散層的 陰極之單元電池是安裝在該燃料容器的電絕緣外壁表面上 ，擴散層是與液體燃料固持材料接觸，以及單元電池是相 互以串聯、並聯或串聯與並聯組合而電連接。 1 2 · —種使用燃料電池發電器之可攜式電源，其中 用以使甲醇氧化之陽極與使氧還原之陰極是以位於其間的 電解質薄膜而形成的，在至少一個的燃料容器的使用液體 作爲燃料之燃料電池的相對.壁表面具有數個各具有氣體/ 液體分離功能之通氣孔，液體燃料固持材料是加在燃料容 器的內壁表面上，數個包含電解質薄膜、陽極與具有擴散 層的陰極之單元電池是安裝在該燃料容器的電絕緣外壁表 面上，擴散層是與液體燃料固持材料接觸，以及單元電池 是相互以串聯、並聯或串聯與並聯組合而電連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 3 · —種使用燃料電池發電器之可攜式電子裝置·， 其中用以使甲醇氧化之陽極與使氧還原之陰極是以位於其 間的電解質薄膜而形成的，在至少一個的燃料容器的使用 液體作爲燃料之燃料電池的相對壁表面具有數個各具有氣 體/液體分離功能之通氣孔，液體燃料固持材料是加在燃 料容器的內壁表面上，數個包含電解質薄膜、陽極與具有 擴散層的陰極之單元電池是安裝在該燃料容器的電絕緣外 壁表面上，擴散層是與液體燃料固持材料接觸，以及單元 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -45- 533622 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍4 電池是相互以串聯、並聯或串聯與並聯組合而電連接 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -46-