专利名称：物质遮断装置和燃料电池的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于遮断可燃性物质或氧化剂的传输的物质遮断装置，并涉及提供有用于遮断燃料或氧化剂的传输的装置的燃料电池。
背景技术：
传统的可燃性气体泄露检测/遮断设备由用于检测气体泄露的检测机构、基于检测信号给出切断气体的命令的控制机构、以及切断气体的遮断装置构成。这些机构和装置均通过接收来自设备外部所提供的能量例如电力来驱动。
同时，可燃性气体检测机构的一个例子是应用半导体元件的装置。其另外一个例子是在日本专利申请特开No.2004-028749中揭示的装置，其中将由在催化剂部分的可燃性气体的燃烧而产生的热通过热电转换效应而转换成电压信号，并将该信号作为检测信号。此外，作为气体遮断装置，经常采用一种设置采用电而进行开/关的阀例如电磁阀的方法，也采用通过热进行操作的方法。通过热进行操作的气体遮断方法的例子包括日本专利申请特开No.2000-002354中揭示的熔丝机构，其中支承体通过热失去支承力使得阀体落在阀体基座上；以及日本专利申请特开No.H07-071634中揭示的装置，其中由于热而软化变形或变成粘性流体的物质填充到耐热性多孔材料的孔隙中以关闭气体流路。日本专利申请特开No.2000-046219揭示了一种设置有热熔丝的压力调节器。此外，使用催化燃烧热来操作遮断气体流路装置的一个例子，是日本专利申请特开No.H06-154022中揭示的催化燃烧热气装置。
同时，如日本专利申请特开No.H08-315847中所揭示的，燃料电池设置有燃料检测传感器作为安全对策以防止燃料泄露。该燃料电池设置有当燃料泄露时用于切断燃料供应到燃料电池主体的遮断装置；或用于将燃料排放到容器外的排放装置。此外，已经尝试过的燃料电池的燃料检测装置的例子包括一种通过燃料电池的发电特性的劣化涉及燃料检测的方法；和一种涉及在气体燃料中混合有气味的物质或检测物质例如氦的方法。此外，电磁阀等也用作燃料遮断装置。
然而，传统的可燃性气体的检测装置为了处理涉及检测信号转换成电信号，并因此需要处理电路和用于驱动处理电路的电源。此外，使用电磁阀等的遮断装置需要用于驱动阀的电源。此外，通过热操作的遮断装置几乎都用于防止系统加热，并且没有一种遮断装置是直接与泄露物质的检测机构相连接的。而且，这些结构复杂、大尺寸的系统都存在问题。
到目前为止，没有一种燃料电池已利用与催化燃烧相关而产生的热来用于燃料泄露的检测。此外，也没有一种燃料电池已利用在燃料电池发电单元中的催化燃烧相关的发热来用于燃料泄露的检测。而且，没有一种燃料电池已利用由热来驱动的遮断装置来切断泄露物质。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有简单结构的可燃性物质的遮断装置，其无需使用驱动能例如电来驱动以切断可燃性物质或氧化剂的传输。
本发明的另一个目的是提供一种燃料电池，其能切断燃料或氧化剂的传输而无需使用驱动能例如电。
即，根据本发明的一个方面，其提供一种物质遮断装置，用于当可燃性物质和氧化剂相互接触时切断可燃性物质和氧化剂中的至少一种的传输，从而阻止可燃性物质和氧化剂的继续接触，该物质遮断装置包括设置在可燃性物质流路和氧化剂流路的其中一个流路中的催化剂部分；和遮断构件，该遮断构件通过在催化剂部分的可燃性物质和氧化剂之间的反应伴随的产热而操作，来切断可燃性物质和氧化剂中的至少一种的传输。
还有，催化剂部分可以设置在可燃性物质流路或氧化剂流路中，或者可设置成与可燃性物质流路和氧化剂流路中的一个的墙表面接触。而且，这里所使用的表述“阻止可燃性物质和氧化剂之间的继续接触”指的是不仅包含该接触立刻被切断(或断开)的情况，也包含该接触在一定的时间之后被切断(或断开)的情况。
根据本发明的另一个方面，提供一种燃料电池包括电池部分，该电池部分包括用于被供应燃料的燃料电极；用于被供应氧化剂的氧化剂电极；和置于燃料电极和氧化剂电极之间的离子导体；燃料流路；氧化剂流路；检测构件，该检测构件通过氧化剂和燃料之间的接触来产生热；和遮断构件，该遮断构件设置在燃料流路和氧化剂流路的至少一个中，并与检测构件热耦合，用于基于检测构件的发热来切断燃料和氧化剂中的至少一个的传输。
图1是表示根据本发明的物质遮断装置的一个例子的示意图。
图2是表示根据本发明的物质遮断装置的另一个例子的示意图。
图3仍是表示根据本发明的物质遮断装置的另一个例子的示意图。
图4还是表示根据本发明的物质遮断装置的另一个例子的示意图。
图5也是表示根据本发明的物质遮断装置的另一个例子的示意图。
图6是表示根据本发明的燃料电池的一个例子的示意图。
图7是表示根据本发明的燃料电池系统的一个例子的示意图。
图8是表示燃料电池的扩散层的示意图。
图9是表示根据本发明的设置有遮断构件的燃料电池的扩散层的示意图。
图10是表示根据本发明的具有扩散性的设置有遮断构件的燃料电池的扩散层的示意图。
图11是表示燃料电池的催化剂层的示意图。
图12是表示根据本发明的具有电子传导性的设置有遮断构件的燃料电池的催化剂层的示意图。
图13是表示根据本发明的具有离子传导性的设置有遮断构件的燃料电池的催化剂层的示意图。
具体实施例方式
本发明的可燃性物质遮断装置能检测和切断可燃性物质的泄露，并因此能用于例如燃料电池中。
本发明能提供一种可燃性物质遮断装置，其能减少驱动源例如电的使用，结构简单并能切断可燃性物质或氧化剂的泄露。
此外，本发明能提供一种小型且高度安全的燃料电池，其设置有用于切断燃料或氧化剂的泄露的装置。
本发明的物质遮断装置是用于当可燃性物质和氧化剂相互接触时切断可燃性物质和氧化剂中的至少一种的传输，从而阻止可燃性物质和氧化剂的继续接触，其特征在于具有设置在可燃性物质流路和氧化剂流路的其中之一中的催化剂部分；和遮断构件，其通过在催化剂部分的可燃性物质和氧化剂之间的反应伴随的产热而操作，以切断可燃性物质和氧化剂中的至少一个的传输。换言之，本发明的物质遮断装置能描述成一种物质遮断装置，其用于当可燃性物质和氧化剂相互接触时切断可燃性物质和氧化剂中的至少一种，从而阻止(或切断)其接触，其包括设置有催化剂部分用于与可燃性物质和氧化剂中的一种接触；和遮断构件，该遮断构件通过在催化剂部分的可燃性物质和氧化剂之间的反应的热而操作，以切断可燃性物质和氧化剂中的至少一个的传输。
此外，根据本发明的燃料电池，其特征在于具有电池部分，该电池部分包括用于被供应燃料的燃料电极；用于被供应氧化剂的氧化剂电极；和置于燃料电极和氧化剂电极之间的离子导体；燃料流路；氧化剂流路；检测构件，该检测构件通过氧化剂和燃料之间的接触来产生热；和遮断构件，该遮断构件设置在燃料流路和氧化剂流路的至少一个中，并与检测构件热耦合，用于基于检测构件的发热来切断燃料和氧化剂中的至少一个的传输。
还有，这里使用的术语“传输”指的是包括可燃性物质(或燃料)和氧化剂中的一种与另一种相互接触的任何行为，包括流动或移动。
此外，这里使用的术语“氧化剂流路”指的是不仅包括由墙例如矩形平行六面体形状封闭的空间，也包括例如存在于物质遮断装置外部或燃料电池外部的大气(环境空气)的开放空间。
此外，本发明的遮断装置无须使用电信号来操作。
假设使用在设置有可燃性物质流路或燃料流路(可选择地，可燃性物质流路或燃料流路，和氧化剂流路)使得可燃性物质或燃料和氧化剂在正常状态下不相互接触的系统中已实现本发明。
在本发明中，优选燃料电池的所述遮断装置切断可燃性物质的传输。
此外，在本发明中，优选燃料电池的所述遮断装置切断燃料的传输。
以下，将例举本发明的所述遮断装置和所述燃料电池的优选实施方式。
优选所述可燃性物质包括氢气。
优选所述氧化剂包括氧气。
优选所述催化剂部分包括铂。
优选所述传热装置设置在催化剂部分和遮断构件之间。
优选所述遮断构件包括由于热而软化、变成粘性流体或形成泡沫的材料。
优选由于所述遮断构件的热而软化、变成粘性流体或形成泡沫的材料为多孔质。
优选所述遮断构件包括一元件，该元件包括由于热而软化、变成粘性流体或形成泡沫的第一材料，该元件的表面由具有不同于第一材料组分的第二材料覆盖。
优选所述遮断装置包括双金属或形状记忆合金。这里使用的术语“双金属”指的是由具有不同的热膨胀系数的两种薄金属片结合制成的材料。
优选所述遮断装置包括阀体，该阀体由于热而丧失支承力而落在阀基座上。
优选所述遮断装置包括多孔质件。
以下，将例举本发明的所述燃料电池的优选实施方式。
优选所述物质遮断装置设置在燃料电池的催化剂层，所述遮断装置的所述遮断构件包括由于热而软化、变成粘性流体或形成泡沫的材料。
优选所述遮断构件包括具有电子传导性的材料。
优选所述遮断构件在其表面具有燃料电池催化剂。
优选所述遮断构件包括具有离子传导性的材料。
实施例实施例1下面将参照附图描述根据本发明的物质遮断装置。
下述物质遮断装置能切断可燃性物质或氧化剂的传输。
图1是表示物质遮断装置的示意图，其中使用由于热而软化变形或变成粘性流体的材料作为遮断构件。
图2是表示物质遮断装置的示意图，其中使用由于热而软化变形或变成粘性流体的材料作为遮断构件，并且在其附近设置有耐热多孔质材料。
图3是表示物质遮断装置的示意图，其中使用由形状记忆合金或双金属制成的元件作为遮断构件。
图4是表示物质遮断装置的示意图，其中使用由于热而落在阀基座上的阀体作为遮断构件。
图5是表示物质遮断装置的示意图，其中物质检测部分和遮断构件设置成相互远离。
这里所使用的术语“可燃性物质”指的是可燃性气体例如氢气或烃；和可燃性液体例如甲醇或乙醚。
此外，氧化剂的例子包括含氧的物质例如空气和氧气。
在本实施例中，是在以可燃性气体(氢气)用作可燃性物质和空气用作氧化剂的情况下进行描述的。然而，本发明不限于使用氢气和空气。
在用于泄露检测的催化剂部分设置于本发明的物质遮断装置的可燃性物质流路中的情况下，通过可燃性气体的泄露部分扩散并进入的空气与可燃性气体混合，从而在催化剂部分引发催化燃烧反应。
另一方面，在用于泄露检测的催化剂部分设置于本发明的物质遮断装置的可燃性物质流路之外的情况下，泄露的可燃性气体与空气混合，从而在催化剂部分引发催化燃烧反应。
铂可用作催化剂。在使用的气体其中包含毒害铂的物质例如一氧化碳的情况下，使用包含钌的催化剂更有效。当发生催化燃烧反应时，催化剂部分产生热。产生的热引发遮断构件(在该实施例中用于切断气体的传输的装置，以下称为“气体遮断构件”)操作。
气体遮断构件的例子包括以下几种。
首先，如图1所示，在确保可燃性物质或氧化剂的气体流路103在流路102中的状态下，由于热而软化变形或变成粘性流体的材料111设置在流路102中的催化剂101的后侧并与其接触。由于热而软化变形或变成粘性流体的材料的例子包括低熔点金属和热塑性树脂。低熔点金属的例子包括单质金属例如锡、铟、硒、铅和铋以及包含它们的合金。热塑性树脂的例子包括聚乙烯、聚丙烯和聚辛烯的化合物。此外，由于热而形成泡沫的元件也可使用例如硅酸钠和环氧树脂的混合物。在使用低熔点金属的情况下，可在该低熔点金属表面进行涂覆以防止腐蚀。可使用的涂覆材料的例子包括碳；贵金属例如金、银和铂；陶瓷；和有机材料。特别是在使用铂作涂覆材料的情况下，其产物也可用作泄露检测的催化剂。
作为确保气体流路的方法，可包括将由于热而软化变形或变成粘性流体的材料加工成多孔质件并将该多孔质件设置在流路中的方法，或者在流路中部分设置由于热而软化变形或变成粘性流体的材料的方法，如图1所示。同样应用于催化剂101。由于热而软化变形或变成粘性流体的材料通过催化剂燃烧反应伴随着产生的反应热而熔化以关闭流路，从而切断气体。
其次，当耐热多孔质材料112设置成邻近由于热而软化变形或变成粘性流体的材料111时，如图2所示，材料111由于热而软化变形或变成粘性流体填充到多孔质材料112的孔隙中，从而切断气体。在这种情况下，上述描述的确保气体流路的方法也能应用于图1所示的结构中。此外，由于热而软化变形或变成粘性流体的材料也可以进行表面涂覆，从而赋予其表面导电性或电绝缘性能，或控制表面的湿润性。
此外，如图3所示，可使用另一种气体遮断构件，其中使用形状记忆合金或双金属的停止阀121设置成与催化剂101相接触。该停止阀121具有一个构件，该构件可以使得其通常开启但由于与催化燃烧反应相关的产热而关闭来关闭流路，从而切断气体。
此外，如图4所示，可使用另一种切断气体传输的方法，其中设置阀体131，并进一步设置支承阀体131的支承部分132与催化剂101接触，并且该支承部分132由于在催化剂101上的催化燃烧反应所伴随而产生的热而变形。因此，阀体131进入流路102，并由气体流路推进靠着阀基座并落在阀基座上，该阀基座设置在流路102中并在其中心部分具有孔。对于所述支承部分，可使用双金属、形状记忆合金、因热软化而变形或变成粘性流体的材料等。
此外，如图5所示，在气体泄露检测部分(其设置催化剂101)和气体遮断部分15设置成相互远离的情况下，催化剂101和气体遮断部分15通过具有高导热性的材料141连接。因此，在催化剂101上的催化剂反应热可以有效地传送到气体遮断部分15。具有高导热性的材料优选具有高熔点，其例子包括金属例如金、银、铜、不锈钢和铝；氧化铝；硅；和导热性聚合物。
通过采用上述结构，当可燃性气体泄露时，气体遮断构件能通过利用催化反应热来操作以切断气体泄露。
实施例2在本发明的遮断构件设置在燃料电池的燃料流路或氧化剂流路中的情况下进行描述。
首先，以聚合物电解质燃料电池为例子来描述燃料电池的结构。图6是燃料电池的示意图，图7是燃料电池系统的示意图。接着，描述燃料电池的发电过程。将储存在燃料箱23中的燃料通过燃料流路24供应到燃料电极(阳极)213。作为燃料，通常使用可燃性气体例如氢气或烃、或可燃性液体例如甲醇或乙醚。同时，将氧化剂供应到氧化电极(阴极)211。氧化剂通常是空气、氧气等。特别是当环境空气用作氧化剂时，可通过空气孔22供应。氧化剂可通过容纳有氧化剂的箱来代替从环境空气来供应。
以下，以氢气用作燃料、空气用作氧化剂的情况下进行描述。然而，本发明不限于使用氢气和空气。
燃料和氧化剂分别通过扩散层271和272，燃料在燃料电极213上供有的催化剂上反应而氧化剂在氧化电极211上供有的催化剂上反应。在反应过程中，离子穿过(聚合物)电解质膜212，而电子被导向电极25并导出作为电能。在这些反应中，燃料和氧化剂通常不混合，并在各自电极上发生反应。然而，若电解质膜破裂引起燃料泄露，燃料和氧化剂会在催化剂上引发催化燃烧反应。此外，其他部件破裂会引起燃料泄露到外部。燃料电池在发电过程中产生热，在室温环境下通常达到约40～80℃的温度。同时，由于燃料和氧化剂混合引起的催化燃烧导致的产热可将燃料电池的温度上升到高于100℃，尽管会根据燃料和氧化剂的混合比例而有不同。
在本实施例中，如实施例1中所述的物质遮断构件设置在燃料流路和氧化剂流路的至少一个中。此外，物质遮断构件可置于设置在流路中的阀等上，从而使阀关闭来切断气体。作为检测燃料泄露的检测构件，可使用通过氧化剂和燃料之间的接触产生热的元件。例如，可使用根据氧化剂和燃料之间的反应而产生热的催化剂部分。在催化剂部分用作检测构件的情况下，燃料电池的催化剂层可用作催化剂部分，或者也可设置与燃料电池的催化剂层分离的另一催化剂部分。通过将检测构件和遮断构件相互接触或者使用热传输构件连接检测构件和遮断构件将检测构件和遮断构件热结合。在用于泄露检测的催化剂部分和作为遮断构件的气体遮断部分设置成相互远离的情况下，优选催化剂部分和气体遮断部分通过具有高导热性的元件连接。当燃料泄露时，燃料和氧化剂的混合物开始与用于泄露检测的催化剂部分相接触并因此引发催化燃烧反应。气体遮断构件通过催化燃烧反应伴随的产热而操作，由此切断燃料。
在遮断构件设置在燃料流路之中的情况下，若催化剂部分设置在燃料流路之外，气体遮断构件基于泄露到燃料流路之外的燃料和氧化剂之间的反应引起的催化剂部分的产热来操作，由此切断燃料的传输。另一方面，若催化剂部分设置在燃料流路之中，气体遮断构件基于燃料和进入到燃料流路中的氧化剂之间的反应引起的催化剂部分的产热来操作，由此切断燃料的传输。这样，能阻止燃料向燃料流路之外的继续泄露。同时，在遮断构件设置在氧化剂流路之中的情况下，当燃料从燃料流路泄露并进入氧化剂流路时，气体遮断构件基于泄露的燃料和氧化剂之间的反应引起的催化剂部分的产热来操作，由此切断氧化剂的传输。这样，切断氧化剂流路，从而阻止燃料向氧化剂流路的继续流入。
此外，在一些情况下为改善燃料电池的发电特性，将氧化剂气体部分地混合到燃料气体中来操作燃料电池。然而，由于燃料泄露而产生的催化燃烧的热引起比在常规操作下更高的温度操作，因此涉及燃料泄露的操作和常规操作能显著检测出来，因此本发明在这种情况下同样有效。
实施例3在本发明的可燃性物质遮断构件设置在燃料电池的扩散层中的情况下进行描述。
如图8所示，燃料电池通常在催化剂层28的外侧具有扩散层27。首先，扩散电极层与催化剂接触存在。作为扩散电极层，优选使用碳多孔质件。此外，具有扩散性的集流层或具有扩散性的用于实施电绝缘的电绝缘层可额外地设置在扩散电极层的外部。作为扩散集流层，可使用金属泡沫、加工过的金属或加工过的碳，而对于扩散电绝缘层，可使用塑料材料。
在本实施例中，如图9所示，将因热而软化变形或变成粘性流体的物质制成的元件31进一步设置在扩散层的外侧。另一方面，如图10所示，因热而软化变形或变成粘性流体的多孔物质制成的扩散层32可用作具有扩散性的导电或电绝缘的元件。具有导电性的材料的例子包括单质金属例如锡、铟、硒、铅和铋；以及包含它们的合金。也可以使用通过将导电性物质混合到热塑性树脂中而制备的材料。这些低熔点金属可以进行表面涂覆以防止金属腐蚀。同时，具有电绝缘性能的材料的例子包括化合物例如聚乙烯、聚丙烯和聚辛烯。也可使用由于热而形成泡沫的元件例如硅酸钠和环氧树脂的混合物。
由于热而软化变形或变成粘性流体的材料也可以进行表面涂覆，从而赋予其表面导电性或电绝缘性能。此外，表面涂覆可控制湿润性。作为检测气体泄露的催化剂，可使用燃料电池的催化剂层，或可设置与燃料电池的催化剂层分离的另一催化剂层。若由于电解质膜等破裂引起燃料泄露，空气和燃料会在用于检测燃料泄露的催化剂部分反应，由此引发催化燃烧。由于催化燃烧而伴随的产热引起由低熔点材料制成的扩散元件熔化以阻塞扩散层。这至少实现了燃料泄露的切断和阻止泄露的燃料和环境空气的混合气体与燃料电池催化剂的接触中的一个。
实施例4对本发明的可燃性物质遮断构件设置在燃料电池的催化剂层中的情况下进行描述。
如图11所示，燃料电池的催化剂层通常具有催化剂41置于电解质膜212上的结构。催化剂层由多孔质件或微粒形成以确保燃料或氧化剂的扩散性，并与气体扩散电极电连接。此外，催化剂层可与电解质42混合以有效形成离子通道，或催化剂层可由负载在载体颗粒43例如碳上的催化剂微粒41形成，以改进催化剂的利用效率。
在本实施例中，催化剂微粒与由于热而软化变形或变成粘性流体的材料制成的元件混合，从而形成催化剂层。若电解质膜破裂引起燃料泄露，催化燃烧反应将在燃料电池催化剂处发生。这会升高催化剂层的温度，使得上述元件软化或变成粘性流体覆盖在催化剂层上。因此，催化燃烧将会停止。
由于热而软化变形或变成粘性流体的材料至少具有电子传导性和离子传导性中的一种，从而进一步改善催化性能。在由于热而软化变形或变成粘性流体的材料具有电子传导性的情况下，可使用材料单质金属例如锡、铟、硒、铅和铋以及包含它们的合金。此外也可以使用通过将导电性物质混合到热塑性树脂中而制备的材料或者通过在热塑性树脂表面涂覆导电层而制备的材料。这些材料也可以用防腐材料涂覆以防止腐蚀。防腐材料的例子包括碳；贵金属例如金、银和铂；陶瓷；和有机材料。特别是在使用铂作涂覆材料的情况下，其产物也可用作泄露检测的催化剂。
在因热而软化或变成粘性流体的材料如上所述在其表面具有电子传导性的情况下，该材料可用作如图12所示的催化剂载体51，从而改善催化剂的利用效率。同时，在因热而软化或变成粘性流体的材料具有离子传导性的情况下，该材料可用作如图13所示的电解质52，以在催化剂41和电解质膜212之间形成离子通道。具有离子传导性的材料的例子包括具有其中引入磺酸基团或磷酸基团的热塑性树脂。因热而软化变形或变成粘性流体的材料也可以进行表面处理，从而控制湿润性。
本申请请求2004年6月30日申请的日本专利申请No.2004-194790的优先权，该文献在此引入作为参考。
权利要求
1.物质遮断装置，用于当可燃性物质和氧化剂相互接触时切断可燃性物质和氧化剂中的至少一种的传输，从而阻止可燃性物质和氧化剂的继续接触，该物质遮断装置包括设置在可燃性物质流路和氧化剂流路的其中一个流路中的催化剂部分；和遮断构件，该遮断构件通过在催化剂部分的可燃性物质和氧化剂之间的反应伴随的产热而操作，来切断可燃性物质和氧化剂中的至少一种的传输。
2.根据权利要求1的物质遮断装置，其中可燃性物质包括氢气。
3.根据权利要求1的物质遮断装置，其中氧化剂包括氧气。
4.根据权利要求1的物质遮断装置，其中催化剂部分包括铂。
5.根据权利要求1的物质遮断装置，还进一步包括催化剂部分和遮断构件之间的热传输构件。
6.根据权利要求1的物质遮断装置，其中遮断构件包括因热而软化、变成粘性流体或形成泡沫的材料。
7.根据权利要求6的物质遮断装置，其中因遮断构件的热而软化、变成粘性流体或形成泡沫的材料为多孔质件。
8.根据权利要求6的物质遮断装置，其中所述遮断构件包括一元件，该元件包括因热而软化、变成粘性流体、或形成泡沫的第一材料，该元件的表面由具有不同于第一材料组分的第二材料覆盖。
9.根据权利要求1的物质遮断装置，其中所述遮断构件包括双金属或形状记忆合金。
10.根据权利要求1的物质遮断装置，其中所述遮断构件包括由于热而丧失支承力而落在阀基座上的阀体。
11.燃料电池，包括电池部分，该电池部分包括用于被供应燃料的燃料电极；用于被供应氧化剂的氧化剂电极；和置于燃料电极和氧化剂电极之间的离子导体；燃料流路；氧化剂流路；检测构件，该检测构件通过氧化剂和燃料之间的接触来产生热；和遮断构件，该遮断构件设置在燃料流路和氧化剂流路的至少一个中，并与检测构件热耦合，用于基于检测构件的产热来切断燃料和氧化剂中的至少一个的传输。
12.根据权利要求11的燃料电池，其中检测构件设置在燃料流路之中。
13.根据权利要求11的燃料电池，其中检测构件设置在燃料流路之外。
14.根据权利要求11的燃料电池，其中当燃料电池的操作温度超过常规操作温度时，遮断构件操作。
15.根据权利要求11的燃料电池，其中检测构件包括其中氧化剂和燃料相互反应产生热的催化剂部分。
16.根据权利要求15的燃料电池，其中燃料电极和氧化电极中的至少一个包括催化剂层，以及催化剂部分包括该催化剂层。
17.根据权利要求15的燃料电池，其中燃料电极和氧化电极中的至少一个具有催化剂层，以及催化剂部分设置成与该催化剂层分离。
18.根据权利要求11的燃料电池，其中燃料电极和氧化电极中的一个具有扩散层，并且其中所述遮断构件包括因热而软化、变成粘性流体或形成泡沫的材料并设置在该扩散层中。
19.根据权利要求18的燃料电池，其中所述遮断构件包括多孔质件。
20.根据权利要求11的燃料电池，其中燃料电极和氧化电极中的一个具有催化剂层，并且其中所述遮断构件包括因热而软化、变成粘性流体或形成泡沫的材料并设置在该催化剂层中。
21.根据权利要求20的燃料电池，其中所述遮断构件包括具有电子传导性的材料。
22.根据权利要求21的燃料电池，其中所述遮断构件具有设置在其表面的燃料电池催化剂。
23.根据权利要求20的燃料电池，其中所述遮断构件包括具有离子传导性的材料。
全文摘要
本发明提供物质遮断装置，用于当可燃性物质和氧化剂相互接触时切断可燃性物质和氧化剂中的至少一种的传输，从而阻止可燃性物质和氧化剂的继续接触，所述物质遮断装置包括设置成与可燃性物质流路和氧化剂流路中的之一接触的催化剂部分(101)；以及遮断构件(111)，该遮断构件通过在催化剂部分的可燃性物质和氧化剂之间的反应产生的热来操作，以切断可燃性物质和氧化剂中的至少一种的传输。本发明也提供使用所述可燃性物质遮断装置的燃料电池。因此，可用简单的结构来检测和切断可燃性物质的泄露，而无需驱动源例如电。
文档编号H01M8/10GK1926367SQ200580006349
公开日2007年3月7日 申请日期2005年6月24日 优先权日2004年6月30日
发明者中窪亨 申请人:佳能株式会社