《电子产品世界》2008年第1期摘录:利用MEMS制作微型便携燃料电池
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正文摘录:
potllght关注焦点利用HEHS制作微型便携燃料电池UsingMEMSDesignMicrOPOrtabIeFueICe高士IIll鬲便携式电子产品大多使用锂离子电池或是镍氢电池,小过目前锂离子电池的能量密度发展已经接近理论极限,比较之下燃料电池还有极人的能量密度发展空间,例如甲醇与相同体积锂离子电池蓄电量比较,甲醇拥有20倍左右的发热量,若以20%的电力转换效率,它可以产生数倍的电气能量,此外燃料电池不需要冗艮的充电时间,而且对资源同收与削减电池使用量部具有TF而贡献,因此微型燃料电池的发展受到全球重视。便携式电子产晶崩微型燃料电池主要分成:被动与主动式直接甲醇(Methan0I)燃料电池(DMFC,DirectMethanolFuelCell)和附设燃料改质器高分子电解质燃料电池(PEFC,P0lymerE1ectr01yteFueICell)两种。本文介绍利荆MEMs技术制作阀,改质器、喷射器等微型燃料电池组件,以及微型燃料电池的发展动向。捧11l=动武DMFc系统DMFC的特悄;g牦l’系统结构DMFC分成被动式与主动式两种,E动式DMFc提供:空气与燃料电池,结构上几乎没有任何动态组件,具体方法首先将混合比例调整过的甲醇水溶液圜运寻痤品t累20。81wwweepwc。mcn栏目编辑文蕴蕴注入燃料槽内,接着利用毛细管现象将燃料输送到电池,此时为扶得高能量密度,常用手段是提高甲醇水溶液的浓度.然而如此一来甲醇从阳极通过高分子电解质膜腻(PEM,P0lvmerE1ectrolvteMembrane)到阴极时,渗出“Methan0Icmssover”现象非常严重,该现象电气上相当于燃料电池内部短路,因此输出与效率会人幅下跌。主动式DMFc删使用泵(PumP)、阀(Value)等动态组什,将空气与燃料输送到电池。罔1是土动式DMFc系统结构,具体方法首先将浓度接近100%的甲醇注入燃料槽内,再用水稀释后输送刮电池,甲醇水溶液利用泵循环,它的浓度被控制在一定范围内(大约数wt%左右),如此就可以持续获得高能量密度的燃料,同时还可以抑制Menlan01crossover现象,换句话说Ⅲ醇水溶液是利用泵循环顺利排除碳酸气体并提燃料,接着再用泵强制将空气输送到阴擞.生成水刚回收再使用(RecycIe)。·微型燃料阀1w至数w等级微掣燃料电池的燃料供给系统,要求小型、低消费电力等特性,可行方法例如以压缩空气、或是具备适当蒸汽压力的液态蒸汽,或是利用弹餐将燃料加压,燃料槽与电池之间设置常态关闭阀(N0rmalCrossValue),它HJ以随着电池的需求打开阀门提供适量的燃料给电池,囡此阀门必需具备以F要傺a半导体芯片大小tb.低消耗电力;c.可以对应加压液体使阀门
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