[发明专利]联接器、采用这种联接器的燃料电池和燃料筒

说明书

技术领域

本发明涉及一种由一个喷嘴和该喷嘴安装在其上的一个承接座构成的联接器，这种联接器是用于从喷嘴向承接座供给液体。具体地说，本发明涉及这样一种联接器，它被设计成用于在用一个燃料筒里的甲醇对一个无源燃料电池的燃料容器进行补给时把燃料筒可联接/脱离地联接于燃料容器。

背景技术

近年来，燃料电池作为一种电源被越来越广泛地应用于各种移动式设备，诸如笔记本电脑、移动通讯手机、等等，以使这类设备能够使用更长的时间而不必给电源充电。这种燃料电池的特点在于，通过对它供给燃料和空气，可简单地实现电能的再生，因此，只要给它补给燃料，它就能在一个很长的时间内连续地产生电能。所以，如果能够使燃料电池小型化，它将变成可用作各种移动设备的电源的一种非常好的系统。

特别是，就直接甲醇燃料电池(DMFC)而言，由于是用能量密度高的甲醇作为燃料以及是利用催化层和固态的电解质薄膜直接从甲醇抽取电流，所以不再需要采用某种转化器，这就使得可将这种燃料电池小型化，同时，与氢气相比，这种燃料使用起来比较便当。这使得它更有利于作为小型移动式设备的电源。至于DMFC的燃料供应系统，现在已知有多种型式，包括：气体供给型式的DMFC，其中用一个风机使液体燃料气化并输送入燃料电池；液体供给型式的DMFC，其中用一个泵之类的东西把液体燃料输送入燃料电池；以及内部气化型式的DMFC，其中先把输送入燃料电池的液体燃料在其中气化随后供给到它的燃料电极。

如日本专利文件JP-A 2000-106201(公开)中所述，内部气化型式的DMFC设有一个用于存留液体燃料的燃料渗浸层，还设有一个燃料气化层，其用于使气化的燃料成分从存留在燃料渗浸层里的液体燃料中扩散出来，从而使将气化的燃料从燃料渗浸层供给到燃料电极。按照上述文件，用由容积比1∶1的甲醇和水混合物构成的甲醇水溶液作为液体燃料，并且在甲醇和水被供给到燃料电极之前它们都被转变成气态。但是，这种其中用甲醇的水溶液作为液体燃料的燃料电池伴随有一个问题，就是，由于甲醇和水之间的气化速率的差别，难以得到足够的输出。在一些情况下，为了试图增强这种燃料电池的输出特性以及使其更加小型化，目前在广泛地研发以纯甲醇为燃料的燃料电池。

至于设计成主要是用在移动式设备中的小型燃料电池，目前在研发一种无源的燃料电池，其中用纯甲醇作为燃料而无需任何有源的输送装置，诸如用于把纯甲醇输送到燃料电极的燃料泵。就这种无源燃料电池而言，为了便于进行把纯甲醇从燃料筒供给到安装在燃料电池上的燃料容器的操作，在燃料容器的一个构造成可联接于燃料筒的部分采用一个快速联接/脱离型式的联接器。这一快速联接/脱离型式的联接器是构造成包括一对联接构件，其中每一个构件采用一个阀门。每个阀门设计成可以这样地动作：在联接构件被脱离于燃料筒的情况下，每个联接构件内部的通道被关闭；而在联接构件被联接于燃料筒的情况下，每个联接构件内部的通道被打开。在这种按照上述构造的快速联接/脱离型式的联接器中，每个联接构件的内部装有一个钢质弹簧，以便能够随从联接构件对燃料筒的联接或脱离关系打开或关闭所述阀门。

应该指出，在以纯甲醇为燃料的燃料电池中存在这样一个问题，就是，如果甲醇被金属离子沾染了，那么金属离子就可能被构成电极薄膜结构的固态电解质薄膜俘获，从而使燃料电池的输出退化。特别是，就用在移动式设备中的小型燃料电池而言，由于甲醇被从燃料筒直接供给到装在燃料电池的主体上的燃料容器以及随后燃料容器里的甲醇被原样地供给到电极薄膜结构，而没有经受任何专门的预处理，所以必须尽最大可能地避免甲醇受金属离子的沾染。

但是，在把快速联接/脱离型式的联接器用在燃料容器和燃料筒之间的接合处时，金属离子可能从阀门元件中的金属构件脱离而进入纯甲醇，从而引起电极薄膜结构的退化。特别是，来自钢铁材料中的微量铝成分的铝离子是有害的。

发明内容

本发明着眼于克服用于把燃料筒联接于无源燃料电池的燃料容器的快速联接/脱离型式的联接器中存在的上述问题。

所以，本发明的一个目的是，提供这样一种联接器，这种联接器能够在用燃料筒里的液体燃料对燃料电池的燃料容器进行补给时防止发生金属离子进入液体燃料的现象。

按照本发明，提供了一种由一个喷嘴和该喷嘴可被联接在其上的一个承接座构成的联接器，这种联接器可用于将液体从喷嘴输送入承接座，并且其特征在于：