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1、10申请公布号CN102376966A43申请公布日20120314CN102376966ACN102376966A21申请号201010258192822申请日20100818H01M8/06200601C01B3/0220060171申请人扬光绿能股份有限公司地址中国台湾新竹县72发明人王正周柏圭74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人于辉54发明名称氢气产生装置及氢气产生方法57摘要一种氢气产生装置，包括容纳槽、多孔隙结构及导引结构。容纳槽用来容纳反应溶液。固态反应物分布于多孔隙结构中。导引结构连接容纳槽，且用来将容纳槽内的反应溶液导引至多孔隙结构，使反应溶液与固态反应物。
2、反应产生氢气。此外，也提出一种氢气产生方法。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图4页CN102376975A1/2页21一种氢气产生装置，适用于燃料电池，该氢气产生装置包括容纳槽，用来容纳反应溶液；多孔隙结构，其中固态反应物分布于所述多孔隙结构中；以及导引结构，其连接所述容纳槽，其中所述导引结构用来将所述容纳槽内的所述反应溶液导引至所述多孔隙结构，使所述反应溶液与所述固态反应物反应产生氢气。2如权利要求1所述的氢气产生装置，还包括加压装置，所述加压装置连接所述容纳槽且用来对所述容纳槽进行加压，以使所述反应溶液通过所述导引结构从所述容纳槽传送。
3、至所述多孔隙结构。3如权利要求1所述的氢气产生装置，还包括喷雾装置，所述喷雾装置配置于所述导引结构的末端，所述喷雾装置用来将所述反应溶液喷洒于所述多孔隙结构。4如权利要求1所述的氢气产生装置，所述固态反应物分布在所述多孔隙结构的多个孔洞中。5一种氢气产生方法，包括提供多孔隙结构，其中固态反应物分布在所述多孔隙结构中；以及将反应溶液导引至所述多孔隙结构，以使所述固态反应物与所述反应溶液反应产生氢气。6如权利要求5所述的氢气产生方法，其中所述固态反应物分布在所述多孔结构的多个孔洞中。7如权利要求5所述的氢气产生方法，提供所述多孔隙结构的方法还包括将溶液导引至所述多孔隙结构；以及加热所述多孔隙结构，。
4、以使所述溶液析出所述固态反应物。8如权利要求7所述的氢气产生方法，其中将所述溶液导引至所述多孔隙结构内的方法还包括将所述溶液置于容纳槽；提供导引结构，所述导引结构连接所述容纳槽；以及通过所述导引结构将所述溶液导引至所述多孔隙结构。9如权利要求7所述的氢气产生方法，其中所述溶液包括氢氧化钠、硼氢化钠或液态氨。10如权利要求5所述的氢气产生方法，其中提供所述多孔隙结构的方法还包括将催化剂溶液导引至所述多孔隙结构；以及加热所述多孔隙结构，以使所述催化剂溶液析出固态催化剂，所述固态催化剂分布在所述多孔隙结构中。11如权利要求10所述的氢气产生方法，其中将所述催化剂溶液导引至所述多孔隙结构的方法包括将所。
5、述催化剂溶液置于容纳槽内；提供导引结构，所述导引结构连接所述容纳槽；以及通过所述导引结构将所述催化剂溶液导引至所述多孔隙结构。12如权利要求10所述的氢气产生方法，其中所述催化剂溶液包括氯化钴水溶液、氯化亚铁水溶液、硫酸钴水溶液或氯化亚镍水溶液，所述固态催化剂包括氯化钴、氯化亚铁、权利要求书CN102376966ACN102376975A2/2页3硫酸钴或氯化亚镍。13如权利要求5所述的氢气产生方法，其中所述固态反应物包括硼氢化钠、氢化镁、氢化钙或铝。14如权利要求5所述的氢气产生方法，其中将所述反应溶液导引至所述多孔隙结构的方法包括将所述反应溶液置于容纳槽；提供导引结构，所述导引结构连接所述。
6、容纳槽；以及通过所述导引结构将所述反应溶液导引至所述多孔隙结构。15如权利要求5所述的氢气产生方法，其中所述反应溶液包括液态水、苹果酸、柠檬酸、硫酸、小苏打水、石灰水、氯化亚钴水溶液、氯化钴水溶液、氯化亚铁水溶液、硫酸钴水溶液、或氯化亚镍水溶液。权利要求书CN102376966ACN102376975A1/5页4氢气产生装置及氢气产生方法技术领域0001本发明关于一种氢气产生装置及一种氢气产生方法，且特别是关于一种使用固态反应物的氢气产生装置与一种使用固态反应物的氢气产生方法。背景技术0002燃料电池FUELCELL，FC是一种利用化学能直接转换为电能的发电装置，与传统发电方式比较之下，燃料电。
7、池具有低污染、低噪音、高能量密度以及较高的能量转换效率等优点，是极具未来前瞻性的干净能源。0003各类燃料电池依其运作原理及操作环境的不同而有不同的应用市场，以质子交换膜燃料电池为例，其操作原理为氢气在阳极催化剂层进行氧化反应，产生氢离子H以及电子EPEMFC原理，或甲醇与水在阳极催化剂层进行氧化反应，产生氢离子H、二氧化碳CO2以及电子EDMFC原理，其中氢离子可以经由质子传导膜传递至阴极，而电子则经由外部电路传输至负载作功之后再传递至阴极，此时供给阴极端的氧气会与氢离子及电子在阴极催化剂层进行还原反应并产生水。上述阳极所需的燃料氢气可通过固态硼氢化钠NABH4储氢技术而得，其是将水加入固态。
8、硼氢化钠以反应产生氢气。0004为了减小燃料的体积，可将固态硼氢化钠压成锭状，因此水必须通过渗透的方式慢慢进入锭状的固态硼氢化钠中。当给水量不足时，水只会在锭状的固态硼氢化钠表面反应而无法渗入内部，而降低产生氢气的效率。此外，产生的氢气会使固态硼氢化钠表面起泡，使水更不易进入锭状的固态硼氢化钠内部。再者，当水与硼氢化钠反应时，锭状的硼氢化钠容易因气体生成而膨胀变形。0005台湾专利编号TW200738890、TW200640072及美国专利编号US7674540揭露了与燃料电池相关的技术。发明内容0006本发明提出一种氢气产生装置，可提升固态反应物与反应溶液产氢的效率。0007本发明提出一种氢。
9、气产生方法，可提升固态反应物与反应溶液产氢的效率。0008本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。0009为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明之一实施例提供一种氢气产生装置，包括容纳槽、多孔隙结构、导引结构。容纳槽用来容纳反应溶液。固态反应物分布在多孔隙结构中。导引结构连接容纳槽，且用来将容纳槽内的反应溶液导引至多孔隙结构，使反应溶液与固态反应物反应而产生氢气。0010为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明之一实施例提供一种氢气产生方法。氢气产生方法包含提供多孔隙结构，其中固态反应物分布在多孔隙结构中，以及导引反应溶液至多孔隙结构内，以使固态。
10、反应物与反应溶液反应产生氢气。0011基于上述，在本发明的上述实施例中，通过导引结构，将反应溶液提供至多孔隙结构，使得反应溶液可直接与分布在多孔隙结构中的固态反应物进行反应，而提升产氢效率。说明书CN102376966ACN102376975A2/5页5此外，产生的氢气可直接通过多孔隙结构的孔洞逸出供燃料电池发电用。0012为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明0013图1为本发明一实施例的氢气产生装置的示意图。0014图2为本发明另一实施例的氢气产生装置的示意图。0015图3A为氢气产生方法的流程图。0016图3B至图3C为利用图1氢气。
11、产生装置产生氢气的流程分解图。0017图3D至图3E为将固态反应物分布在多孔隙结构的流程分解图。0018图4A至图4B为另一种利用图1的氢气产生装置产生氢气的流程分解图。0019图4C至图4D为一种利用图1的氢气产生装置将固态催化剂分布在多孔隙结构的流程分解图。0020主要组件符号说明002150A、50B、50C、50D反应溶液002260A、60B、60D固态反应物002360C溶液002470A催化剂溶液002570C固态催化剂0026100、200氢气产生装置0027110、210容纳槽0028120、220多孔隙结构0029130、230导引结构0030140泵0031240加压装置。
12、0032250喷雾装置0033S602S604步骤具体实施方式0034有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的多个实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。0035图1为本发明一实施例的氢气产生装置的示意图。请参考图1，本实施例的氢气产生装置100包括容纳槽110、多孔隙结构120及导引结构130。容纳槽110用来容纳反应溶液50A，而固态反应物60A则以粉末、粒子、晶体或其它形式分布于多孔隙结构120中如分布于多孔隙结构。
13、120的孔洞中，孔径大小约为5M200M。导引结构130连接容纳槽110，并配置于容纳槽110及多孔隙结构120之间，且用来将容纳槽110内的反应溶液50A导引至多孔隙结构120，藉此，当反应溶液50A被导引至多孔隙结构120时，可直接与分布于说明书CN102376966ACN102376975A3/5页6多孔隙结构120中的固态反应物60A进行反应，而可提升产氢效率。0036详细而言，固态反应物60A均匀分布于多孔隙结构120中的孔洞中，利用导引结构130可将反应溶液50A导引至多孔隙结构120。由于渗透作用，反应溶液50A从多孔隙结构120的表面被输送至多孔隙结构120的多个孔洞中，而分别。
14、与存在于孔洞中的固态反应物60A反应，利用反应溶液50A与固体反应物60A的接触面积变大，由此可提高产氢效率。此外，多孔隙结构120中的孔洞可作为气体通道，产生的氢气可直接通过多孔隙结构120的孔洞逸出供燃料电池发电用，且基于氢气是通过多个孔洞传送，故可避免存放固体反应物的多孔隙结构120因气体造成膨胀变形的情况产生。0037在实际应用上，本实施例的氢气产生装置100更包括泵140，泵140连接于导引结构130且用来将反应溶液50A导引至多孔隙结构120。然本发明不以此为限，也可通过其它方式对反应溶液进行导引，以下通过图2的实施例对此加以举例说明。0038图2为本发明另一实施例的氢气产生装置的。
15、示意图。请参考图2，本实施例的氢气产生装置200包括容纳槽210、多孔隙结构220及导引结构230。其中，容纳槽210、多孔隙结构220及导引结构230的构造与功能相似于上述实施例中的容纳槽110、多孔隙结构120及导引结构130，相关说明请参阅上文，在此不再赘述。0039在本实施例中，氢气产生装置200更包括加压装置240，加压装置240连接容纳槽210且用来对容纳槽210进行加压，以使反应溶液50B通过导引结构230从容纳槽210传送至多孔隙结构220。0040另外，本实施例的氢气产生装置200更可包括喷雾装置250，喷雾装置250配置于导引结构230的末端，反应溶液50B用来通过喷雾装置。
16、250被喷洒于多孔隙结构220，由以使反应溶液50B能更均匀地渗入多孔隙结构220内而与固态反应物60B反应。0041以下实施例及图式为说明本发明的氢气产生方法。请参考图3A3E，图3A为氢气产生方法的流程图；图3B3C为利用图1氢气产生装置产生氢气的流程分解图；图3D至图3E为将固态反应物分布于多孔隙结构的流程分解图。如图3A所示，本实施例氢气产生方法包括下列步骤0042步骤S602提供多孔隙结构120，其中固态反应物60D分布于多孔隙结构120中；以及0043步骤S604导引反应溶液50C至多孔隙结构120内，以使固态反应物60D与反应溶液50C反应产生氢气。0044在步骤S602中，为分。
17、布固态反应物60D于多孔隙结构120中，还可包括下列方法请参阅图3D3E导引溶液60C至多孔隙结构120；以及加热多孔隙结构120，以使溶液60C析出固态反应物60D。通过上述方法可将固态反应物60D分布于多孔隙结构120中，此外，当导引溶液60C至多孔隙结构120时，可先将溶液60C置于容纳槽110中，再通过连接容纳槽110的导引结构130将溶液60C导引至多孔隙结构120。而在加热多孔隙结构120的过程中，还可覆盖防溅层于多孔隙结构120，以防止析出的固态反应物60D从多孔隙结构120溅出。0045具体而言，上述用来析出固态反应物60D的溶液60C可以是将硼氢化钠溶于液态氨NH3所形成的溶。
18、液，或是将硼氢化钠溶于水所形成的溶液。当加热多孔隙结构120，以使溶液60C析出固态反应物60D时，作为溶液60C的液态氨或水会受热而逸散，并留下粉说明书CN102376966ACN102376975A4/5页7末、粒子、晶体或其它形式的固态硼氢化钠分布于多孔隙结构120中如，分布于孔洞中。此外，也可以类似的方式以分布固态氢化镁MGH2、氢化钙CAH2或是铝粉AL于多孔隙结构120中。0046另外，当执行步骤S604以导引反应溶液50C至多孔隙结构120内时，同样可先将反应溶液50C容置于容纳槽110，然后再通过与容纳槽110连接的导引结构130将反应溶液50C导引至多孔隙结构120。在本实施。
19、例中，反应溶液50C用来与固态反应物60D反应产生氢气，反应溶液50C例如为氯化钴COCL2水溶液、氯化亚铁FECL2水溶液或硫酸钴COSO4或氯化亚镍NICL2水溶液，或其它包括催化剂且可与固态反应物60D反应产生氢气的溶液。然本发明不以上述为限，在其它实施例中，反应溶液50C例如液态水、苹果酸MALICACID、柠檬酸CITRICACID、硫酸H2SO4、小苏打NAHCO3水、石灰CACO3水。0047请参阅图4A至图4B，图4A至图4B为另一种利用图1的氢气产生装置产生氢气的流程分解图。在本实施例中，在产氢时同样执行图3A所示的步骤S602及S604提供多孔隙结构120，其中固态反应物6。
20、0D分布于多孔隙结构120中；以及导引反应溶液50D至多孔隙结构120内，以使固态反应物60D与反应溶液50D反应产生氢气。然而本实施例与前述实施例的不同点在于多孔隙结构120除分布有固态反应物60D更分布有固态催化剂70C。0048由于多孔隙结构120同时分布有固态反应物60D及固态催化剂70C。故在执行步骤S602提供多孔隙结构120的过程中，更包括将分布固态催化剂70C于多孔隙结构120的方法。请参阅图4C4D，图4C至图4D为一种利用图1的氢气产生装置将固态催化剂分布于多孔隙结构的流程分解图。此方法包括导引催化剂溶液70A至多孔隙结构120；以及加热多孔隙结构120，以使催化剂溶液70。
21、A析出固态催化剂70C。0049上述的催化剂溶液70A例如为氯化钴COCL2水溶液、氯化亚铁FECL2水溶液、硫酸钴COSO4水溶液或氯化亚镍NICL2水溶液，可通过加热来产生固态催化剂70C如氯化钴、氯化亚铁、硫酸钴或氯化亚镍。此外，当导引催化剂溶液70A至多孔隙结构120时，可将催化剂溶液70A置于容纳槽110中，再通过连接容纳槽110的导引结构130将催化剂溶液70A导引至多孔隙结构120。而在加热催化剂溶液70A过程中，则可覆盖防溅层于多孔隙结构120，以防止析出的固态催化剂70C从多孔隙结构120溅出。0050补充说明一点，在实际应用中可依设计上的需求决定分布固态反应物60D及固态催。
22、化剂70C于多孔隙结构120中的先后顺序。当先分布固态催化剂70C于多孔隙结构120中，而后利用溶液60C以分布固态反应物60D于多孔隙结构120时，为避免溶液60C被导引至含有固态催化剂70C的多孔隙结构120中，因固态催化剂70C催化作用而反应产氢。在制作溶液60C时，会将固态反应物60D溶于不与本身反应而产生氢气的溶剂中，例如为将硼氢化钠溶于低浓度氢氧化钠NAOH，而非将硼氢化钠溶于水，以避免上述的情况产生。0051另外，于本实施例中，由于多孔隙结构120内已经分布固态催化剂70C及固态反应物60D，因此反应溶液可为不包含催化剂但可与固态反应物60D反应产生氢气的溶液，例如为例如液态水、。
23、苹果酸MALICACID、柠檬酸CITRICACID、硫酸H2SO4、小苏打NAHCO3水、石灰CACO3水。反应溶液50C与固态反应物60D反应而产生的氢气，同样可通过多孔隙结构120的孔洞逸出供燃料电池发电用。0052综上所述，在本发明的上述实施例中，先将含有固态反应物的溶液导引至多孔隙结构，再加热多孔隙结构，使固态反应物在多孔隙结构内析出，而能够以粉末或晶体的形式说明书CN102376966ACN102376975A5/5页8分布于多孔隙结构中。由此，当反应溶液被导引至多孔隙结构时，可直接与分布于多孔隙结构中的固态反应物进行反应，而可提升产氢效率。此外，产生的氢气可直接通过多孔隙结构的孔。
24、洞逸出供燃料电池发电用。0053惟以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本申请的权利要求书的范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属本申请涵盖的范围内。另外，本申请的任一实施例或权利要求书的范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。说明书CN102376966ACN102376975A1/4页9图1图2图3A说明书附图CN102376966ACN102376975A2/4页10图3B图3C图3D说明书附图CN102376966ACN102376975A3/4页11图3E图4A图4B说明书附图CN102376966ACN102376975A4/4页12图4C图4D说明书附图CN102376966A。