專利名稱：燃料容器結(jié)構(gòu)改良的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型關(guān)于一種燃料容器結(jié)構(gòu)改良，特別是關(guān)于一種具備能夠 吸附燃料中所含有的金屬離子的燃料容器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
習(xí)知燃料電池的組成構(gòu)件無可避免地會使用到金屬材質(zhì)，例如集電 片則是一種金屬材質(zhì)。請參見圖1，當(dāng)燃料(例如甲醇水溶液)在長時間與集電片1接觸后，集電片1會析出金屬離子M+，這些金屬離子M+會 隨著燃料進入至質(zhì)子交換膜，接著，金屬離子M+會與磺酸根(-SCVH+) 中的氫離子產(chǎn)生離子交換而形成-S03—M+。當(dāng)質(zhì)子交換膜被金屬離子M+ 毒化后，其膜材的含水率將會變低，會導(dǎo)致膜材的整體離子導(dǎo)電度降低 許多，造成燃料電池的整體效能降低。本實用新型創(chuàng)作人有鑒于習(xí)知燃料電池的質(zhì)子交換膜極為容易被金 屬離子M+毒化的缺失，因而亟思改良乃創(chuàng)作出一種具備能夠吸附燃料中 所含有的金屬離子的燃料容器結(jié)構(gòu)。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種燃料容器結(jié)構(gòu)改良，可以解決因為 燃料電池在長時間運作之后會析出金屬離子，而毒化質(zhì)子交換膜，造成 質(zhì)子交換膜導(dǎo)電度降低，因此引起燃料電池發(fā)電效能不彰的問題。
為達上述目的，本實用新型提供一種燃料容器結(jié)構(gòu)改良，包括殼 體、燃料出口部與金屬離子吸附件。殼體呈封閉結(jié)構(gòu)且具有內(nèi)部空間， 內(nèi)部空間用來儲存燃料。燃料出口部設(shè)置于殼體。金屬離子吸附件為一 種具備金屬離子吸附能力的材質(zhì)，以及設(shè)置于殼體的內(nèi)部空間，與該燃 料出口部的內(nèi)部開口緊密接合；藉此使得該燃料先流經(jīng)該金屬離子吸附 件再由該燃料出口部流出于該殼體外部?；蚴墙饘匐x子吸附件設(shè)置于該 殼體的外部，管路連接于該燃料出口部與一燃料電池的反應(yīng)物入口之間； 藉此使得由該燃料出口部所流出的該燃料能夠流經(jīng)該金屬離子吸附件再 向該燃料電池的反應(yīng)物入口。本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)的金屬離子吸附件能夠?qū)⑼ㄟ^的燃料中所 含的金屬離子吸附，所以流入燃料電池的燃料其所含的金屬離子數(shù)量會 大大地下降，因此，金屬離子M+與質(zhì)子交換膜的磺酸根(-SCVH+)中的 氫離子產(chǎn)生離子交換，而形成-S(VM+的發(fā)生次數(shù)則隨之大大地下降，如 此則可維持質(zhì)子交換膜材的含水率，致使能夠保持質(zhì)子交換膜的整體離 子導(dǎo)電度。本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)由于設(shè)置金屬離子吸附件，能夠讓 燃料電池在長時間運作下，仍能維持良好的發(fā)電效能，此即為本實用新 型的優(yōu)點與有益效果所在。為能對本實用新型的構(gòu)造、特征及其使用功效有更深一層的認識與 了解，茲舉較佳的可行實施例并配合圖式詳細說明如下
圖1顯示在習(xí)知燃料電料中，析出的金屬離子毒化質(zhì)子交換膜的示 意圖。
圖2顯示本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)的第一實施例其利用管體連接于 燃料電池的立體圖。圖3顯示本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)的第二實施例其利用管體連接于燃料電池的立體圖。圖4顯示使用及不使用本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)的燃料電池的發(fā)電 效能比較圖；其中，"■"為使用本實用新型，"▲"為未使用本實用新 型。主要組件符號說明 1 集電片 10 燃料容器結(jié)構(gòu) 20 燃料 30 管體 40 燃料電池 101殼體103燃料出口部 103a內(nèi)部開口105生成物入口部 107金屬離子吸附件 401 反應(yīng)物入口部 403 生成物出口部具體實施方式
圖2顯示本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)的第一實施例其利用管體連接于 燃料電池的立體圖。在第一實施例中，本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)10包括
渡齒輪，36、聯(lián)接齒輪，37、小錐齒輪，38、大錐齒輪，39、過渡齒輪軸，40、 齒輪軸，41、軸承，42、軸承，43、軸承，44、軸承，45、軸承，46、軸承，47、 軸承，48、軸承，49、軸承，50、軸承，51、軸承，52、軸承，53、軸承，54、 軸承座，55、軸承蓋，56、螺釘，57、電機聯(lián)接軸，58、軸蓋，59、內(nèi)齒圈，60、 太陽輪，61、行星輪，62、行星軸，63、密封圈，64、密封圈，65、密封圈，66、 密封圈，67、密封圈，68、密封圈，69、密封圈，70、軸承座，71、軸承蓋，72、 螺釘，73、螺釘，74、螺釘，75、螺釘，76、支承環(huán)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明圖1、 2、 3、所示，為變速裝置整體結(jié)構(gòu)圖，由上箱體l，側(cè)箱體2，通過圓 鍵12、過渡輪軸孔13、過渡輪軸39連為一體，形成上下側(cè)部結(jié)構(gòu)布局，上箱體l 內(nèi)布置四級齒輪變速組合29，側(cè)箱體2內(nèi)布置行星齒輪變速組合8，行星齒輪變 速組合8外部聯(lián)接鏈輪5、 6，鏈輪5外部為輪轂7，行星輪變速組合8的外圈設(shè) 有內(nèi)齒圈臂24、定位槽25、工藝孔26,便于履帶行走機構(gòu)聯(lián)接安裝調(diào)整。上箱體l、側(cè)箱體2，均為全密封防爆設(shè)計，各聯(lián)接處均設(shè)有密封圈密封，上 箱體l內(nèi)置放機械潤滑油，并由油位孔14控制油位高低，并設(shè)有透氣塞9、 10, 進行安全保護，下箱體2內(nèi)置放機械潤滑油，并由油位孔16、 17控制油位高低， 并設(shè)透氣塞ll，進行安全保護。上箱體l、側(cè)箱體2上的上箱蓋3、側(cè)箱蓋4要上牢，各螺釘要安裝牢固。上箱體l、側(cè)箱體2，是整個變速裝置的承載體，要耐振動、強度好，要用合 金結(jié)構(gòu)鋼制作。圖4所示，為變速裝置內(nèi)部傳動聯(lián)接關(guān)系圖，左部為行星齒輪變速組合8，右 部為四級齒輪變速組合29，中間由過渡輪35聯(lián)接成整體變速裝置。四級齒輪變速組合29的電機軸57聯(lián)接變頻電機動力， 一級軸齒輪31聯(lián)接二 級軸齒輪32， 二級軸齒輪32上的小錐齒輪37聯(lián)接三級軸齒輪33上的大錐齒輪 38，并垂直變向，三級軸齒輪33聯(lián)接四級軸齒輪34，四級軸齒輪34聯(lián)接過渡齒輪35，過渡齒輪35聯(lián)接行星齒輪變速組合8的聯(lián)接齒輪36，均由軸承定位。行星齒輪變速組合8承接過渡齒輪35動力，并聯(lián)接聯(lián)接齒輪36，聯(lián)接齒輪 36裝在齒輪軸40上，齒輪軸40中部安裝行星齒輪變速組合8的太陽輪60，太陽
40內(nèi)部剩余的燃料20等皆由生成物出口部403流出，然后，通過另一條 管體30、生成物入口部105，而流入殼體101的內(nèi)部。圖3顯示本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)的第二實施例其利用管體連接于 燃料電池的立體圖。在第二實施例中，本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)10包括 殼體IOI、燃料出口部103、生成物入口部105與金屬離子吸附件107。 本實施例是將金屬離子吸附件107改實行外置于殼體101的外部，至于 殼體IOI、燃料出口部103、生成物入口部105等則與第一實施例相同， 因此不予重贅描述。金屬離子吸附件107的入口與管體30的一端連接，而管體30的另 一端則與燃料出口部103連接。本實施例的金屬離子吸附件107其所選 用的材質(zhì)也與第一實施例相同，因此不予重贅描述。請參見圖3，由燃料出口部103所流出的燃料20會經(jīng)由管體30流向 金屬離子吸附件107，燃料20通過金屬離子吸附件107，然后，由金屬 離子吸附件20所流出的燃料20再流經(jīng)管體30，最后經(jīng)由反應(yīng)物入口部 401而流入燃料電池40內(nèi)部。另一方面，燃料電池40在電化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的生成物以及燃料電池 40內(nèi)部剩余的燃料20等皆由生成物出口部403流出，然后，通過另一條 管體30、生成物入口部105，而流入殼體101的內(nèi)部。在第一、二實施例中，金屬離子吸附件107能夠?qū)⑼ㄟ^的燃料20中 所含的金屬離子吸附，所以流入燃料電池40的燃料20其所含的金屬離 子數(shù)量會大大地下降，因此，金屬離子M+與質(zhì)子交換膜的磺酸根 (-S(VH+)中的氫離子產(chǎn)生離子交換，而形成-S(VM+的發(fā)生次數(shù)則隨之大大地下降，如此則可維持質(zhì)子交換膜材的含水率，致使能夠保持質(zhì)子 交換膜的整體離子導(dǎo)電度。所選用金屬離子吸附件107的材質(zhì)如屬于強酸陽離子交換樹脂，則
強酸陽離子交換膜經(jīng)過一段操作時間之后，可使用硫酸水溶液清洗，來 將強酸陽離子交換樹脂回收再使用。表1顯示使用及未使用本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)的燃料電池其在不 同操作時間下，位于燃料電池內(nèi)部的金屬離子濃度的比較表。燃料電jfc!Mt時間10小時100小時500小時^r屬離子濃度 (未使用本實用新型)0.5卿2ppn10,金屬離子濃度 (使用本實用新型)0.4卿0.6ppD0.8卿表1在表1中，操作燃料電池的操作時間分別顯示為IO小時、100小時 與500小時。從比較表中來看，未使用本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)10的燃 料電池的金屬離子濃度，從由0.5PPM、 2PPM且大量地升高到IOPPM。 使用本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)10的燃料電池的金屬離子濃度，乃從由 0.4PPM、 0.6PPM且和緩地升高為0.8PPM。相較之下，本實用新型燃料 容器結(jié)構(gòu)io由于具備金屬離子吸附件107的設(shè)計，確實能降低燃料20 中所含析出的金屬離子的數(shù)量，因此，能夠維持燃料電池40良好的發(fā)電 效能。圖4顯示使用及未使用本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)的燃料電池的發(fā)電 效能比較圖。使用及未使用本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)10的燃料電池經(jīng)過 500小時的操作時間后，分別量取電壓與電流而獲得代表發(fā)電效能的曲 線，從圖4的曲線來看，使用本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)10的燃料電池其發(fā)電效能的表現(xiàn)，很明顯地優(yōu)于未使用本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)10的燃
料電池。本實用新型燃料容器結(jié)構(gòu)由于設(shè)置金屬離子吸附件，能夠讓燃料電 池在長時間運作下，仍能維持良好的發(fā)電效能，此即為本實用新型的優(yōu) 點與有益效果所在。但以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，當(dāng)不能用以限定本實 用新型可實施的范圍，凡熟悉于本技藝人士所明顯可作變化與修飾，皆 應(yīng)視為不悖離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求1、一種燃料容器結(jié)構(gòu)改良，其特征在于包括一殼體，呈封閉結(jié)構(gòu)且具有一內(nèi)部空間，其中該內(nèi)部空間儲存一燃料；一燃料出口部，設(shè)置于該殼體；一金屬離子吸附件，為一具備金屬離子吸附能力的材質(zhì)，以及設(shè)置于該殼體的內(nèi)部空間，與該燃料出口部的內(nèi)部開口緊密接合；藉此使得該燃料先流經(jīng)該金屬離子吸附件再由該燃料出口部流出于該殼體外部。
2、 如權(quán)利要求1所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于進一步包括 一生成物入口部，設(shè)置于該殼體。
3、 如權(quán)利要求l所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該金屬離子吸附件選用杜邦公司所生產(chǎn)的Nafion薄膜。
4、 如權(quán)利要求l所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該金屬離子吸附件選用Amberlite公司所生產(chǎn)的IR120薄膜。
5、 如權(quán)利要求l所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該金屬離子 吸附件選用Duolite公司所生產(chǎn)的C-20薄膜。
6、 如權(quán)利要求l所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該金屬離子 吸附件選用Permutit公司所生產(chǎn)的薄膜產(chǎn)品。
7、 如權(quán)利要求l所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該殼體選自 金屬類的硬件材質(zhì)，且于該金屬材質(zhì)表面涂覆有抗腐蝕的涂料。
8、 如權(quán)利要求l所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該殼體所用 的材質(zhì)選自硬質(zhì)塑料。
9、 如權(quán)利要求l所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該金屬離子 吸附件能夠回收處理后再重新使用。
10、 如權(quán)利要求1所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該燃料為 一甲醇溶液。
11、 一種燃料容器結(jié)構(gòu)改良，其特征在于包括一殼體，呈封閉結(jié)構(gòu)且具有一內(nèi)部空間，其中該內(nèi)部空間儲存一燃料；一燃料出口部，設(shè)置于該殼體；一金屬離子吸附件，為一具備金屬離子吸附能力的材質(zhì)，以及設(shè)置 于該殼體的外部，管路連接于該燃料出口部與一燃料電池的反應(yīng)物入口 之間；藉此使得由該燃料出口部所流出的該燃料能夠流經(jīng)該金屬離子吸附 件再流向該燃料電池的反應(yīng)物入口 。
12、 如權(quán)利要求ll所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于進一步包 括 一生成物入口部，設(shè)置于該殼體。
13、 如權(quán)利要求ll所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該金屬離子吸附件選用杜邦公司所生產(chǎn)的Nafion薄膜。
14、 如權(quán)利要求ll所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該金屬離子吸附件選用Amberlite公司所生產(chǎn)的IR120薄膜。
15、 如權(quán)利要求ll所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該金屬離 子吸附件選用Duolite公司所生產(chǎn)的C-20薄膜。
16、 如權(quán)利要求ll所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該金屬離 子吸附件選用Permutit公司所生產(chǎn)的薄膜產(chǎn)品。
17、 如權(quán)利要求ll所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該殼體選 自金屬類的硬件材質(zhì)，且于該金屬材質(zhì)表面涂覆有抗腐蝕的涂料。
18、 如權(quán)利要求ll所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該殼體所 用的材質(zhì)選自硬質(zhì)塑料。
19、 如權(quán)利要求ll所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該金屬離 子吸附件能夠回收處理后再重新使用。
20、 如權(quán)利要求ll所述的燃料罐結(jié)構(gòu)改良，其特征在于該燃料為 一甲醇溶液。
專利摘要本實用新型揭露一種燃料容器結(jié)構(gòu)改良，包括殼體、燃料出口部與金屬離子吸附件。殼體呈封閉結(jié)構(gòu)且具有內(nèi)部空間，內(nèi)部空間用來儲存燃料。燃料出口部設(shè)置于殼體。金屬離子吸附件為一種具備金屬離子吸附能力的材質(zhì)，以及設(shè)置于殼體的內(nèi)部空間或是外部。殼體內(nèi)部所儲存的燃料會通過金屬離子吸附件，再流向燃料電池。
文檔編號H01M8/02GK201004476SQ200620159660
公開日2008年1月9日 申請日期2006年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月13日
發(fā)明者沈坤昇, 鄧豐毅 申請人:英屬蓋曼群島商勝光科技股份有限公司