| 主权项 |
1.一种用于发电之金属空气燃料格电池组系统,包含:一被安装在一外壳中之可移动的阴极结构,以便准许在一密闭的路径周围移动;一金属燃料带之供应源,系可相对于该可移动的阴极结构移动;一离子传导介质,系在系统操作期间被设置在该可移动的阴极结构与该金属燃料带之间,并用以接触在该离子传导介质之上正被运送的该金属燃料带与该可移动的阴极结构,且在该系统操作期间用以支持在该可移动的阴极结构与该金属燃料带之间的离子传导;一运输机构,系用以相对于该外壳,积极地运送该可移动的阴极结构、该金属燃料带及该离子传导介质之至少一者;及一表面张力维持机构,系用以在系统操作期间维持在(i)该离子传导介质与该金属燃料带与/或(ii)该离子传导介质与该可移动的阴极结构之间之一足够的表面张力强度,使得当该可移动的阴极结构、该金属燃料带及该离子传导介质之至少一者在系统操作期间相对于该外壳被积极地运送时,该金属燃料带、该离子传导介质及该可移动的阴极结构经由该被维持的表面张力强度所创造的液压静力,在接触前三者之点处以大致相同的速度被移动。2.如申请专利范围第1项之金属空气燃料格电池组系统,其中该表面张力维持装置包含:润湿装置,系用以在系统操作期间施覆一水(H2O)涂料与/或一电解液补充溶液至该金属燃料带与/或该离子传导介质之表面,以便在系统操作期间,润湿出现在(i)该离子传导介质与该金属燃料带,与(ii)该离子传导介质与该可移动的阴极结构之间。3.如申请专利范围第2项之金属空气燃料格电池组系统,其中该水涂料与/或该电解液补充溶液之厚度视该金属燃料带之速率与水吸收性质而定。4.如申请专利范围第2项之金属空气燃料格电池组系统,其中该润湿装置包含一用以分配并施覆该水涂料与/或该电解液补充溶液至该金属燃料带与/或该离子传导介质之表面上5.如申请专利范围第1项之金属空气燃料格电池组系统,其中该运输机构包含一不是被机械、电力驱动就是被气压力驱动的马达。6.如申请专利范围第1项之金属空气燃料格电池组系统,其中该马达被一发条机构驱动。7.如申请专利范围第1项之金属空气燃料格电池组系统,其中该可移动的阴极结构系为圆柱形,并具有一允许空气流过的空心中心。8.如申请专利范围第7项之金属空气燃料格电池组系统,其中该离子传导介质系为一与该可移动的阴极结构结合之膜。9.如申请专利范围第5项之金属空气燃料格电池组系统,其中该离子传导介质系为与该金属燃料带结合之膜。10.如申请专利范围第1项之金属空气燃料格电池组系统,其中该离子传导介质系为一离子传导传送带结构,离子传导传送带结构系在该可移动的阴极结构与该金属燃料带的至少一部份之间被运送。11.如申请专利范围第1项之金属空气燃料格电池组系统,其中该可移动的阴极结构系为一阴极传送带结构。12.如申请专利范围第11项之金属空气燃料格电池组系统,其中该离子传导传送介质系为一与该阴极传送带结构结合之膜。13.如申请专利范围第11项之金属空气燃料格电池组系统,其中该离子传导传送介质系为一与该金属燃料带结合之膜。14.如申请专利范围第1项之金属空气燃料格电池组系统,其中该可移动的阴极结构系为一阴极传送带结构,并且该离子传导介质系为一被设置在该阴极传送带结构的至少一部份与该金属燃料带之间的离子传导传送带结构。15.如申请专利范围第1项之金属空气燃料格电池组系统,其中只有该可移动的阴极结构与该金属燃料带之其中之一在系统操作期间相对于该外壳被积极地运送。16.一种从金属空气燃料格电池组系统产生电力之方法,该系统系具有一外壳、一可移动的阴极结构、一金属燃料带之供应源、及一用以在系统操作期间支持在该可移动的阴极结构与该金属燃料带之间的离子运送之离子传导介质之来源,该方法包含的步骤有:(a)在该外壳中配置该移动的阴极结构与该金属燃料带之供应源,使得该离子传导介质被设置成与该可移动的阴极结构与该金属燃料带呈物理接触状态;及(b)在系统操作期间维持该离子传导介质与该金属燃料带之间,以及该离子传导介质与该可移动的阴极结构之间之一足够的表面张力强度,使得该金属燃料带、该离子传导介质及该可移动的阴极结构藉由该被维持的表面张力强度所创造的液压静力,在接触前三者之点之轨迹处以大致同样的速度被运送的同时,相对于该外壳积极地运送该可移动的阴极结构、该金属燃料带及该离子传导介质之至少一者。17.如申请专利范围第16项之方法,其中该可移动的阴极结构系为圆柱形,并具有一允许空气流过的空心中心。18.如申请专利范围第16项之方法,其中该离子传导介质系为一与该金属燃料带结合之膜。19.如申请专利范围第16项之方法,其中该离子传导介质系为一与该可移动的阴极结构结合之膜。20.如申请专利范围第16项之方法,其中该可移动的阴极结构系为一阴极传送带结构。21.如申请专利范围第20项之方法,其中该离子传导介质系为一与该金属燃料带结合之膜。22.如申请专利范围第20项之方法,其中该离子传导介质系为一与该阴极传送带结构结合之膜。23.如申请专利范围第16项之方法,其中该可移动的阴极结构系为一阴极传送带结构,并且该离子传导介质系为一被设置在该阴极传送带结构的至少一部份与该金属燃料带之间的离子传导传送带结构。24.如申请专利范围第16项之方法,其中在步骤(a)期间,只有该可移动的阴极结构与该金属燃料带之其中之一在系统操作期间相对于该外壳被积极地运送。图式简单说明:第1A图是本发明之该金属空气燃料格电池组(FCB)系统之第一概略实施例之示意图,其中该离子传导介质是一黏稠的电解液,该电解液系可以与该金属燃料带与该(等)阴极结构相同的速度,在该离子传导介质于系统操作期间接触该金属燃料带与该阴极结构之点之轨迹处自由地移动;第1B图是本发明之该(FCB)系统之第二概略实施例之示意图,其中该离子传导介质与该金属燃料带结合,并以与该阴极结构大致相同的速度,在该离子传导介质于系统操作期间接触该金属燃料带与该阴极结构之点之轨迹处被运送;第1C图是本发明之该系统之第三概略实施例之示意图,其中该离子传导介质与该阴极结构结合,且以与该金属燃料带大致相同的速度,在该离子传导介质于系统操作期间接触该金属燃料带与该阴极结构之点之轨迹处被运返,第2图是该FCB系统之第一例示实施例,其中该金属燃料带被越过一具有一被施覆于其上的离子传导介质涂料(例如凝胶状或固态膜)之旋转的阴极圆柱,并且其中该系统之阳极接触结构接合该金属燃料带之内部表面。第2A图是部分脱离第2图所示之本发明之圆柱的阴极结构之透视图,其中一离子传导膜被施覆在该圆柱的阴极结构表面上;第2B图是第2图所示之该圆柱的阴极结构之横截面图,沿着第2A图之2B-2B线段截取;第2C图为显示于第2图之系统所使用之金属燃料带之部份横截面图。第3图是该FCB系统之第二例示实施例,其中该金属燃料带被越过一本发明之第二实施例之圆柱的阴极结构,该圆柱的阴极结构被以一与该金属燃料带之速度相等的角速度驱动,并且其中该阳极接触结构接合该金属燃料带之内部表面,且该金属燃料带具有一被施覆于其上的离子传导涂料;第3A图是部分脱离第3图所示之本发明之圆柱的阴极结构之透视图,其中该阴极结构被暴露在外界的环境中;第3B图是第3图所示之该圆柱的阴极结构之横截面图,沿着第3A图之3B-3B线段截取;第3C1图是可以在第3C图之系统中被使用的金属燃料带之第一形式之一部段的横截面图,系显示一被施覆至一金属燃料之薄层表面的离子传导膜层;第3C2图是可以在第3C图之系统中被使用的金属燃料带之第二形式之一部段的横截面图,系显示一包含有一离子传导介质与金属燃料颗粒的基质材料;第4图是该FCB系统之第三例示实施例,其中金属燃料带被越过该系统之圆柱的阴极结构,该圆柱的阴极结构系被以一与该金属燃料带之速度相等的角速度驱动并具有一被施覆于其上的离子传导涂料,并且其中该阳极接触结构接合该金属燃料带之外部表面;第4A图是部分脱离第4图所示之本发明之圆柱的阴极结构之透视图,其中该阴极结构具有一被施覆于其上的离子传导涂料;第4B图是第3图所示之该圆柱的阴极结构之横截面图,沿着第4A图之4B-4B线段截取;第4C图是可以被第4图之该系统中被使用的金属燃料带之一部段之横截面图;第5图是该FCB系统之第四例示实施例,其中金属燃料带越过第四实施例之该FCB系统之圆柱的阴极结构,该圆柱的阴极结构系被以一与该金属燃料带之速度相等的角速度驱动并具有一被施覆于其上的离子传导涂料,并且其中该阳极接触结构接合该金属燃料带之外部表面且该金属燃料带具有一被施覆于其上的离子传导涂料;第5A图是部分脱离第5图所示之本发明之圆柱的阴极结构之透视图,其中该阴极结构被暴露在外界的环境中;第5B图是第5图所示之该圆柱的阴极结构之横截面图,沿着第5A图之5B-5B线段截取;第5C1图是可以在第5C图之系统中被使用的金属燃料带之第一形式之一部段的横截面图,系显示一被施覆至一金属燃料之薄层表面的离子传导膜层;第5C2图是可以在第5C图之系统中被使用的金属燃料带之第二形式之一部段的横截面图,系显示一被包含在一包含有金属燃料颗粒的基质材料中的离子传导介质;第6图是该FCB系统之第五例示实施例,其中金属燃料带被越过第二实施例之该FCB系统之圆柱的阴极结构,该圆柱的阴极结构系在一离子传导传送带在该金属燃料带与该圆柱的阴极结构之间被运送之时,被以一与该金属燃料带之速度相等的角速度驱动,并且其中该阳极接触结构接合该金属燃料带之外部表面;第6A图是第6图所示之该离子传导传送带之横截面图;第6B图是可以在第6图之该系统中被使用的金属燃料带之第一形式之一部段之横截面图,其系以金属燃料之薄层的形式被实现;第6C图是可以在第6图之该系统中被使用的金属燃料带之第二形式之一部段之横截面图,其系藉由在一基质上沉积金属粉末与胶合剂被实现;第6D图是可以在第6图之该系统中被使用的金属燃料带之第三形式之一部段之横截面图,其系藉由浸透在一基质材料中的金属粉末被实现;第7图该FCB系统之第六例示实施例,其中金属燃料带以与该阴极传送带结构大致相同的速度,在该离子传导膜层接触该阴极传送带结构与该金属燃料带两者之点之轨迹处,在一阴极传送带结构上的该离子传导的固态膜层之上被运送,并且其中该阳极接触结构接合在该圆柱的支撑结构与该阴极接触结构之间的该金属燃料带之外部表面,且该阴极接触结构被设置在相对该阳极支撑结构处并接合该阴极传送带结构之内部表面;第7A图是第7图所示之该阴极传送带结构之横截面图;第7B图是可以在第7图之该系统中被使用的金属燃料带之第一形式之一部段之横截面图,其系以金属燃料之薄层的形式被实现;第7C图是可以在第7图之该系统中被使用的金属燃料带之第二形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末与胶合剂沉积在一基质上而被实现;第7D图是可以在第7图之该系统中被使用的金属燃料带之第三形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末浸透在一基质材料中而被实现;第8图该FCB系统之第七例示实施例,其中金属燃料带以与该阴极传送带结构大致相同的速度,在该离子传导膜层接触该阴极传送带结构与该金属燃料带两者之点之轨迹处,在一阴极传送带结构上的该离子传导的固态膜层之上被运送,并且其中该阴极接触结构接合该越过一圆柱的阴极滚筒的阴极传送带结构之外部表面,且该阳极接触结构被设置在相邻该圆柱的阴极滚筒处并接合该阴极传送带结构之内部表面;第8A图是第8图所示之该阴极传送带结构之横截面图;第8B图是可以在第8图之该系统中被使用的金属燃料带之第一形式之一部段之横截面图,其系以金属燃料之薄层的形式被实现;第8C图是可以在第8图之该系统中被使用的金属燃料带之第二形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末与胶合剂沉积在一基质上被实现;第8D图是可以在第8图之该系统中被使用的金属燃料带之第三形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末浸透在一基质材料中而被实现;第9图是该FCB系统之第八例示实施例,其中具有被施覆至其上的固态的离子传导膜层之金属燃料带以与该金属燃料带大致相同的速度,在该离子传导膜层接触该金属燃料带与该阴极传送带结构两者之点之轨迹处,在一阴极传送带结构之上被运送,并且其中该阳极接触结构接合在该等阴极传送带运输圆柱之间的该金属燃料带之外部表面,且该阳极接触结构被设置在相对于该等阴极传送带运输圆柱之间的该阳极接独结构处,并接合该阴极传送带结构之内部表面;第9A图是第9图所示之该阴极传送带结构之横截面图;第9B图是可以在第9图之该系统中被使用的金属燃料带之第一形式之一部段之横截面图,其系以带有一离子传导膜层的金属燃料之薄层的形式被实现:第9C图是可以在第9图之该系统中被使用的金属燃料带之第二形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末与胶合剂沉积在一带有一离子传导层的基质上而被实现:第9D图是可以在第9图之该系统中被使用的金属燃料带之第三形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末浸透在一带有一离子传导层之基质材料中而被实现;第10图是该FCB系统之第九例示实施例,其中金属燃料带以大致相同的速度,在该离子传导传送带接触该金属燃料带与该阴极传送带结构两者之点之轨迹处,在一阴极传送带结构之上被运送,并且其中该阴极接触结构接合该越过一阴极传送带输送圆柱的阴极传送带结构之外部表面,且该阳极接触结构被设置在相邻该阴极传送带运输圆柱处,并接合该阴极传送带结构之内部表面;第10A图是可以在第10图所示的该系统中被使用之该阴极传送带结构之第一形式之横截面图;第10B图是可以在第10图所示的该系统中被使用之阴极传送带结构之第二形式之一部段之横截面图;第10C图是可以在第10图之该系统中被使用的金属燃料带之第一形式之一部段之横截面图,其系以金属燃料之薄层的形式被实现;第10D图是可以在第10图之该系统中被使用的金属燃料带之第二形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末与胶合剂沉积在一基质上而被实现;第10E图是可以在第10图之该系统中被使用的金属燃料带之第三形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末浸透在一基质材料中而被实现;第11图是本发明之该金属空气燃料格电池组(FCB)系统之第一例示实施例之示意图,其中多个阴极圆柱被旋转地安装在一紧密的支撑固定物(即外壳)中,并且被储存在一匣体型盒中的金属燃料带在该被旋转安装的阴极圆柱之表面上以一被设置在该金属燃料带与阴极圆柱之间的离子传导介质,在该离子传导介质接触每个阴极圆柱与金属燃料带之点之轨迹处被运送;第11A图是在第11图中所描述的该FCB系统之侧视图,系显示透过该紧密的支撑固定物该金属燃料带之行进之路径,及被安装在其中的阴极与阳极接触部件和带路径导杆之位置,其中该离子传导介质不是当作一黏稠的凝胶被施覆至该旋转的阴极圆柱或移动的金属燃料带,就是当作一固态膜与该金属燃料带或移动的阴极圆柱结合,该离子传导介质以与该金属燃料带及移动的阴极圆柱大致相同的速度,在该离子传导介质于系统操作期间接触该金属燃料带与该阴极圆柱之点之轨迹处被运送;第12A图是可以在第11图之该系统中被使用的金属燃料带之第一形式之一部段之横截面图,其系以金属燃料之薄层的形式被实现;第12B图是可以在第11图之该系统中被使用的金属燃料带之第二形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末与胶合剂沉积在一基质上而被实现;第12C图是可以在第11图之该系统中被使用的金属燃料带之第三形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末浸透在一基质材料中而被实现;第12D图是一在第11图之系统中的阴极圆柱之横截面图,其中一离子传导之固态膜层被施覆在该阴极圆柱的外部表面上;第13图是本发明之该金属空气燃料格电池组(FCB)系统之第二例示实施例之示意图,其中多个阴极圆柱被旋转地安装在一紧密的支撑固定物(即外壳)中,并且在一离子传导传送带结构以与该金属燃料带及该阴极圆柱之实质相同的速度,在该离子传导传送带接触该等阴极圆柱与金属燃料带之点之轨迹处被运送时,被储存在一匣体型盒中的金属燃料带在该被旋转安装的阴极圆柱之表面上被运送;第13A图是在第13图中所描述的该FCB系统之侧视图,系显示相对于该离子传导传送带结构透过该紧密的支撑固定物该金属燃料带之行进之路径,及被安装在其中的阴极与阳极接触部件和带路径导杆之位置;第14图是被使用在第13图之系统中的该离子传导传送带之一部段之横截面图;第15A图是可以在第13图之该系统中被使用的金属燃料带之第一形式之一部段之横截面图,其系以金属燃料之薄层的形式被实现;第15B图是可以在第13图之该系统中被使用的金属燃料带之第二形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末与胶合剂沉积在一基质上而被实现;第15C图是可以在第13图之该系统中被使用的金属燃料带之第三形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末浸透在一基质材料中而被实现;第16图是该FCB系统之第三例示实施例,其中该金属燃料带以大致相同的速度,在该离子传导介质接触该金属燃料带与该阴极传送带结构之点之轨迹处,在多个阴极传送带结构之上被运送,并且其中每个阴极接触结构接合该阴极传送带结构之外部表面,且每个相对的阳极接触结构被设置在相对于该阴极接触结构处;第16A图是第16图所示之该FCB系统之侧视图;第16B图是在第16图之该系统中所使用的一对阴极与阳极接触结构之部分剖面透视图,系显示以被设置在后两者之间的离子传导介质接触该阴极传送带结构与金属燃料带;第16C图是在第16B图所示的该系统中所使用的一对阴极与阳极接触结构之部分剖面透视图,系显示以被设置在后两者之间的离子传导介质接触该阴极传送带结构与金属燃料带;第17A图是可以在第16图之该系统中被使用的金属燃料带之第一形式之一部段之横截面图,其系以金属燃料之薄层的形式被实现,并且在其一侧上以一离子传导介质凝胶或固态膜之薄层被涂覆;第17B图是可以在第16图之该系统中被使用的金属燃料带之第二形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末与胶合剂沉积在一基质上而被实现,并且在其一侧上以一离子传导介质凝胶或固态膜之薄层被涂覆;第17C图是可以在第16图之该系统中被使用的金属燃料带之第三形式之一部段之横截面图,其系藉由将金属粉末浸透在一基质材料中而实现,并且在其一侧上以一离子传导介质凝胶或固态膜之薄层被涂覆;第18图是供第16图之该系统使用的阴极传送带结构之第一形式之一部段之横截面图,一离子传导的黏稠凝胶在系统操作期间被施覆于该阴极传送带结构上,或是一离子传导的固态膜在制造期间被施覆于其上;第19图示该FCB系统之第四例示实施例,其中双面的金属燃料带在普通的固态、离子传导传送带结构之上被运送,该离子传导传送带介质结构以大致相同的速度,在该离子传导传送带接触该金属燃料带与该阴极传送带结构两者之点之轨迹处,在多个阴极传送带结构之上依序被运送,并且其中每个阴极接触结构接合该阴极传送带结构之外表面,且每个对应的阳极接触结构被设置在相对于该阴极接触结构处;第19A图是第19图所示之该FCB系统之侧面图;第19B图是在第19图之该系统中所使用的一对阴极与阳极接触结构之部分剖面透视图,系显示该阴极与阳极接触结构相对于被设置在其之间的金属燃料带与该阴极传送带结构被旋转地安装;第20图是该FCB系统之第五例示实施例,其中金属燃料带以大致相同的速度,在该离子传导膜涂料接触该金属燃料带与该阴极传送带结构两者之点之轨迹处,在多个阴极传送带结构(每个阴极传送带结构被以一离子传导膜涂料涂覆)之上被运送,并且其中每个阴极接触结构接合该阴极传送带结构之外表面,且每个对应的阳极接触结构被设置在相对该阴极接触结构之处;第20A图是第20图所示之该FCB系统之侧面图;第20B图是在第20图之该系统中所使用的一对阴极与阳极接触结构之部分剖面透视图,系显示以被设置在后两者之间的离子传导介质接触该阴极传送带结构与金属燃料带;第21图是该FCB系统之第六例示实施例,其中双面的金属燃料带以大致相同的速度,在该离子传导膜层接触该金属燃料带与该阴极传送带结构两者之点之轨迹处,在多个阴极传送带结构(每个阴极传送带结构被以一离子传导膜涂料涂覆)之上被运送,并且其中一对阴极接触结构接合一对阴极传送带结构之外表面,该对阴极传送带结构系在随着一接合该双面的金属燃料带之阳极接触部件而被放入一对离子传导传送带与双面约金属燃料带之间;第21A图是在第24图之该系统中所使用的一组阴极与阳极接触结构之部分剖面透视图,系显示以被设置在后者之间的双面金属燃料带与离子传导传送带接触该等阴极传送带结构;第22图是该FCB系统之第七例示实施例,其中多个金属燃料带之流线在多个阴极传送带结构之上同时地被运送,并且在一接收盘上被同时地接收,以便在系统操作期间减少金属燃料带之弯曲;第23A图是一运输装置之示意图,其中本发明之发电系统为了产生并供应电力至被电驱动的马达之目的而被提供,该马达系连结至该运输装置之轮子上,并且其中备用及混合式的的电源为了再充电该运输装置之FCB子系统中的金属燃料而被提供;第23B图为本发明之电力产生系统之示意图,该系统可表示为具有用以再充电该系统之FCB子系统内之金属燃料的辅助及并合电源的固定电力设备。第24A图是第一例示实施例之发电系统之示意图,其中一金属空气FCB子系统之网路被操作式地连接至一DC电力滙流排结构,并且被一与一网路型的金属燃料管理子系统呈操作式连结状态之网路控制子系统控制;第24B图是第二例示实施例之发电系统之示意图,其中第24A图之输出DC电力滙流排结构为了供应AC电力至电气负载,而藉由一DC至AC电力转换器被操作式地连接至一输出AC电力滙流排结构;第24C图是被第24A与24B图所示之网路型的金属燃料/金属氧化物管理子系统所维持之基本资料结构之示意图;及第25图是显示如何根据被一随着时间增加之电气负载所要求之输出电力需求增加,而使一额外的金属空气FCB子系统能够在其放电模式中运转之座标图。 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