Mini üzemanyagcella mint "erőmű"

A kutató üzemanyagcellás rendszert fejlesztett ki, nagy energia sűrűséggel

A PEM mikro üzemanyagcellájának prototípusa - Fraunhofer-Gesellschaft
felolvasta

A mobil eszközöknek, például a mobiltelefonoknak, a laptopoknak vagy a kameráknak energiára van szükségük - függetlenül attól, hogy hol és mennyi ideig. A mini üzemanyagcellák javítják az energiaellátást. A kutatók kifejlesztettek egy mikro-üzemanyagcellás rendszert, amely csak néhány köbcentiméter méretű és lényegesen nagyobb energia sűrűséggel rendelkezik, mint az elemek.

Az üzemanyagcellás technológiát a 21. század egyik kulcsfontosságú technológiájának tekintik. Az üzemanyagcellák szinte a kémiai energia vesztesége nélkül termelnek villamos energiát és hőt. A szolgáltatások kiemelkedőek - hatékony, tiszta, modulárisan bővíthető. Az üzemanyagcellák állnak rendelkezésre álló erőművekhez és mobil használatra.

Nagy piac a "minis" előrejelzéshez

A mikroüzemanyag-cellák a mobiltelefonok és a kis eszközök piacát célozzák meg. Ezért a világ lázasan dolgozik fejlődésükön. Ezek célja az elemek cseréje, valamint a hordozható elektronikus eszközök és az autonóm mikrorendszerek, például vezeték nélküli hálózatra csatlakoztatott érzékelők, például eGrains, hordható elektronika vagy orvosi mikroszisztémák energiaellátásának biztosítása.

"A mikro üzemanyagcellákkal öt-tízszeresére növelhető az energia sűrűsége és így a működési idő" - magyarázza Dr.-Ing. Robert Hahn, a Fraunhofer IZM megbízhatósági és mikrointegrációs intézetének csoportvezetője. Koordinálja a mikro-üzemanyagcellák fejlesztését.

Polimer és fém fóliákból készült "Powerhouse"

Az IZM-nél kifejlesztett technológia ostya-szintű és filmtechnológián alapszik, és több szabadalmi bejelentés védi. kijelző

Bár a gyártás során szilícium ostyákat hordozó szubsztrátumként használnak, a mikroüzemanyag cellában polimer és fém fóliák állnak. Az iparilag bevált módszerek lehetőséget kínálnak a költséghatékony előállításra, például a hengerelt-tekercselési eljárásokra.

"Az általunk kifejlesztett sík mikro-üzemanyagcellát három alkotóelem alkotja" - magyarázza Dr. med. Hahn. "Egy mikroszerkezetű áramlási mező, amely alapvetően az anódoldali alsó fólia, szolgál az üzemanyag szállítására és elosztására. Ugyanakkor a hatalom származik. A perforált és ugyanígy mikrostrukturált áramgyűjtő fólia szabályozza a katódoldali gázcserét, valamint az ott folyó áramot. "

A két film között kereskedelmi membrán elektróda szerelvényt használnak. A szomszédos sejtek elkülönített területeire oszlik. Az áramgyűjtő mikroszerkezetének köszönhetően további gázdiffúziós rétegektől meg lehet számolni. A lezárás és az érintkezés szitanyomás és adagolás technikákkal történik.

Gombcellák csere

A sík, levegővel lélegző PEM üzemanyagcella első prototípusai körülbelül egy négyzetcentiméter méretűek, és hidrogénnel történő folyamatos működés mellett 80 mW / cm2, sőt jó körülmények között akár 160 mW / cm2 teljesítménysűrűséget adnak. Három különálló cellát sorba kötve összességében 1, 5 V teljes feszültséget hoznak létre. Ez elegendő például a gombcellák cseréjéhez. Az alkalmazott filmtechnológiák megkönnyítik a cellák beillesztését az elektronikus eszközök felületébe.

Az IZM-nek két módja van a cellák tüzelőanyagának biztosítására: Először is, a szervetlen anyagok, például a cink és a kálium-hidroxid - amelyek szintén megtalálhatók minden normál alkáli elemben - hidrogénné alakulnak át egy gázfejlődési cellában. Másrészt metanolt és etanol üzemanyagcellákat (DMFC, DEFC) használnak. Ezekkel sokkal nagyobb energia-sűrűség és ezzel az elektronikus eszközök használatának ideje érhető el. Ennek ellenére továbbra is nagy szükség van fejlesztésre. Az IZM számos olyan projektben vesz részt, amelyek azon dolgoznak, hogy a mikrotechnológiákat folyékony tüzelőanyaggal működő rendszerekbe továbbítsák.

(Fraunhofer-Gesellschaft, 2005.9.28. - NPO)