[发明专利]燃料电池装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池，且特别涉及一种燃料电池装置。

背景技术

燃料电池具有高效率、低噪音、无污染的优点，是符合时代趋势的能源技术。燃料电池区分为多种类型，常见的为质子交换膜型燃料电池(protonexchange membrane fuel cell，PEMFC)以及直接甲醇燃料电池(direct methanolfuel cell，DMFC)。以直接甲醇燃料电池为例，直接甲醇燃料电池的燃料电池模块包括质子交换膜(proton exchange membrance)及分别设置于质子交换膜两侧的阴极(cathode)与阳极(anode)。

直接甲醇燃料电池是使用甲醇水溶液作为燃料，且直接甲醇燃料电池的反应式如下：

阳极：CH₃OH+H₂O→CO₂+6H⁺+6e^-

阴极：3/2O₂+6H⁺+6e^-→3H₂O

总反应：CH₃OH+3/2O₂→CO₂+2H₂O

由上列反应式可知，直接甲醇燃料电池反应时，需供给足够的氧气(O₂)至阴极。

图1是已知一种燃料电池装置的示意图。请参照图1，已知燃料电池装置100包括多个燃料电池模块110、多个导管120以及多个鼓风扇(blower)130。每一鼓风扇130具有出风口132，且导管120是设置于鼓风扇130的出风口132前方。每一导管120中设有分流片122，以将气流50导引至两个燃料电池模块110，进而将空气中的氧气提供至燃料电池模块110的阴极。

图2是已知另一种燃料电池装置的示意图。请参照图2，已知燃料电池装置100’包括多个燃料电池模块110、多个导管120’以及多个鼓风扇130。每一鼓风扇130具有出风口132，且导管120’是设置于鼓风扇130的出风口132前方，以将鼓风扇130所提供的气流50导引至一个燃料电池模块110，进而将空气中的氧气提供至燃料电池模块110的阴极。

在已知燃料电池装置100、100’中，由于鼓风扇130所提供的气流50为不均匀的气流，且导管120、120’的设计并未针对气流50的不均匀性做改善，所以提供至燃料电池模块110的气流50为不均匀的气流。如此，氧气无法被均匀地提供至燃料电池模块110的阴极表面的各个位置，导致各燃料电池模块110的反应效率不一，所以燃料电池装置100、100’的可靠度(reliability)较差。此外，在已知技术中使用较多的鼓风扇130来提供气流50，此将消耗较多的电能，导致燃料电池装置100、100’输出功率变差。另外，过多的鼓风扇130将产生过高的噪音，且会导致燃料电池装置100、100’的体积过大。

发明内容

本发明提供一种燃料电池装置，其具有优选的可靠度。

本发明的实施例提出一种燃料电池装置，包括反应单元、至少一风扇以及气流导引装置。反应单元用以执行化学反应，风扇用以提供气流。气流导引装置连接风扇与反应单元。气流导引装置包括整流段以及第一分流段。整流段连接风扇，且整流段内的流道数为一个。第一分流段连接整流段，位于整流段与反应单元之间。第一分流段内的流道数为N1个，其中N1为正整数，且N1＞1。

由于气流导引装置包括一整流段与第一分流段，所以风扇所提供的气流能被均匀地提供至反应单元的各个位置，以使反应单元的各个位置的反应效率较为一致。因此，本发明的燃料电池装置具有优选的可靠度。

附图说明

图1是已知一种燃料电池装置的示意图。

图2是已知另一种燃料电池装置的示意图。

图3A至图3D是本发明一实施例的燃料电池装置的示意图。

图4是本发明另一实施例的燃料电池装置的示意图。

图5是本发明另一实施例的燃料电池装置的示意图。

图6是本发明另一实施例的燃料电池装置的示意图。

图7是本发明另一实施例的燃料电池装置的示意图。

附图标记说明

50、80：气流

100、100’、200、200’、200”、200’”、200a、200b、200c、200d：燃料电池装置

110、212：燃料电池模块

120、120’：导管