[发明专利]燃料电池系统

权利要求书

1.一种燃料电池系统，包括：

电池单元，包括：

阳极集电层；

阴极集电层；

薄膜电极组，夹置于该阳极集电层与该阴极集电层间；

框架，围绕该薄膜电极组、该阳极集电层与该阴极集电层；

亲水阻气层，设置于该阳极集电层的下方；

疏水透气层，设置于该亲水阻气层的下方；以及

至少一气体排放沟道，埋置于该框架内，露出该亲水阻气层的一部并接触邻近该电池单元的环境，以排通由该薄膜电极组所产生的生成气体至该电池单元之外；

燃料供应单元，连结于邻近该电池单元中该疏水透气层的一侧并包括液态燃料及该液态燃料的汽化气体，该液态燃料的汽化气体供应至该电池单元。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统，还包括空气供应单元，连结于远离该电池单元中该疏水透气层的一侧。

3.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中该薄膜电极组包括依序堆叠形成的阳极气体扩散层、阳极触媒层、电解质薄膜、阴极触媒层与阴极气体扩散层。

4.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中该汽化气体是由该液态燃料直接汽化而成。

5.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中该亲水阻气层为湿润薄膜，以阻绝由该薄膜电极组所产生的生成气体通过该亲水阻气层。

6.如权利要求5所述的燃料电池系统，其中该亲水阻气层的材质为亲水多孔材质。

7.如权利要求6所述的燃料电池系统，其中该亲水多孔材质包括织布、不织布、纸类、泡绵、发泡聚氨酯。

8.如权利要求5所述的燃料电池系统，其中该亲水阻气层的孔径必须小于该亲水阻气层的厚度的两倍。

9.如权利要求4所述的燃料电池系统，其中该疏水透气层阻挡该电池单元中的水分离开该电池单元并控制了该汽化气体通入该电池单元的速率。

10.如权利要求9所述的燃料电池系统，其中该疏水透气层的材质包括聚四氟乙烯。

11.如权利要求10所述的燃料电池系统，其中该疏水透气层具有10kPa以上的阻水压力。

12.如权利要求1所述的燃料电池系统，还包括气液分离薄膜，设置于该燃料供应单元中，以分隔该液态燃料及该液态燃料所生成的该汽化气体。

13.如权利要求1所述的燃料电池系统，还包括多孔板，设置于该燃料供应单元的顶面与该电池单元之间。

14.如权利要求13所述的燃料电池系统，其中该多孔板具有介于0.1～20％的开孔率。

15.一种燃料电池系统，包括：

电池单元，包括：

阳极集电层；

阴极集电层；

薄膜电极组，夹置于该阳极集电层与该阴极集电层间；

框架，围绕该薄膜电极组、该阳极集电层与该阴极集电层；

亲水阻气层，设置于该阳极集电层的下方；

疏水透气层，设置于该亲水阻气层的下方；以及

至少一气体排放沟道，埋置于该框架内，露出该亲水阻气层的一部并接触邻近该电池单元的环境，以排通由该薄膜电极组所产生的生成气体至该电池单元之外；

燃料供应单元，连结于邻近该电池单元中该疏水透气层的一侧并包括液态燃料及该液态燃料的汽化气体，该液态燃料的汽化气体供应至该电池单元；以及

空气供应单元，连结于远离该电池单元中该疏水透气层的一侧，以供应含氧气体至该电池单元。

16.如权利要求15所述的燃料电池系统，其中该薄膜电极组包括依序堆叠形成的阳极气体扩散层、阳极触媒层、电解质薄膜、阴极触媒层与阴极气体扩散层。

17.如权利要求15所述的燃料电池系统，其中该汽化气体是由该液态燃料直接汽化而成。

18.如权利要求15所述的燃料电池系统，其中该亲水阻气层为湿润薄膜，以阻绝由该薄膜电极组所产生的生成气体通过该亲水阻气层。

19.如权利要求18所述的燃料电池系统，其中该亲水阻气层的材质为亲水多孔材质。

20.如权利要求19所述的燃料电池系统，其中该亲水多孔材质包括织布、不织布、纸类、泡绵、发泡聚氨酯。