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索尼超小型燃料电池系统 最大功率达到3W以上

  索尼在“Small Fuel Cells 2008”(美国亚特兰大,4月30日~5月2日)上,就设想应用于便携产品的燃料电池系统发表了题为“Micro Fuel Cell System for Mobile Consumer Electronic Devices”的演讲。

  此次试制的燃料电池系统外形尺寸为50mm×30mm×20mm左右,内置有燃料电池、用来供应燃料的微型泵(该公司称其为调节器)、锂聚合物充电电池以及控制电路。燃料电池由6个单元构成,使用浓度为99%的甲醇燃料。控制电路除燃料电池及锂聚合物充电电池的电力管理共功能外,还具有微型泵控制及锂聚合物充电电池保护功能。

  该公司的燃料电池系统通过与锂聚合物充电电池混合,最大输出功率可以达到3W以上,只用燃料电池时,输出功率仅1W左右。燃料电池在效率高的范围内输出固定功率,在机器负荷变动时,通过锂聚合物充电电池的输出功率来应对。因此,机器功率负荷低时,利用燃料电池给锂聚合物充电电池充电,而在负荷高时,由燃料电池和锂聚合物充电电池两者共同供电。

  该公司在演讲中用燃料电池系统为手机供电来播放电视影像的实验(图1)。利用10mL甲醇,可以收看14小时左右。每使用1mL甲醇,燃料电池可提供的能量为1.1Wh,是该公司2005年试制品的3倍以上,接近06年试制品的约2倍。

  燃料电池之所以能够提供如此高的能量,关键在于该公司开发的采用了富勒烯的电解质膜以及新型铂(Pt)类催化剂材料的MEA(电极/膜接合体),其功率密度高且渗透少(图2)。并且可以利用调节器准确地控制甲醇流量。

  耐用性方面,目前在连续工作状态下900个小时以后的输出功率降低约5%左右。索尼表示此次的燃料电池系统是用于研究开发的试制品。因此,控制电路中配备有数据获取功能等实际产品不需要的功能,所以实际的燃料电池系统还可以做得更小。

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