Apple вивчає легші і ефективні водневі елементи живлення

Пара нових патентних заявок, опублікованих минулого тижня в США, демонструє розробки Apple в області внутрішніх паливних елементів. У документах описується, яким чином компанія може побудувати маленькі, легкі, але в той же час більш потужні джерела живлення для портативних пристроїв.

Відео: Воднева паливна комірка, на прикладі електролізера

Перше додаток під назвою «Паралельна архітектура паливних елементів» описує нову організацію елементів живлення. Другий додаток, «Зменшена вага плати харчування» містить інформацію про можливе використання легкого електропровідного і корозійно-стійкого матеріалу для створення елементів живлення.

Виписки з документів пояснюють, що паливні елементи генерують електроенергію шляхом перетворення водню і водородосодержащих з`єднань в електричний струм. Паливні елементи містять анод, катод і електроліт, розташований між ними.

Каталізатор на аноді окисляє водневе паливо і виробляє позитивно заряджені іони і електрони. В процесі окислення іони переходять до катода, блокуючи при цьому переходи електронів, що призводить до навантаження паливних елементів.

Іони рекомбинируют з негативно зарядженим атомом кисню на катоді. Утворені в паливних елементах продукти розпаду перетворюються на вуглекислий газ або воду.

Такі елементи живлення зазвичай генерують низька напруга - від 0.5 до 0.7 вольт, що вимагає об`єднання декількох паливних елементів в один комплекс. Однак це викликає деякі проблеми.

По-перше, така архітектура може перестати працювати, якщо в пов`язаної ланцюжку з`явиться хоча б один розрив. Паливні елементи живлення також можуть перестати функціонувати через деградацію електроліту або накопичення граничної кількості води в аноді або катоді.

Відео: ЕЛЕКТРИКА НАВКОЛО НАС! Акумулятори, батарейки, паливні елементи з домашніх електролітів

Apple вирішує цю проблему, розробляючи відразу кілька паливних елементів живлення, з`єднаних паралельної конфігурацією на шині харчування. Така схема збільшує напругу, що підвищує надійність елемента живлення.

По-друге, існує проблема, пов`язана з біполярним пластинами, які побудовані з важких матеріалів. Як правило, це нержавіюча сталь з високою щільністю. На практиці такі джерела живлення можуть виявитися занадто важкими для портативних пристроїв.

Щоб вирішити цю проблему, Apple пропонує організовувати паливні елементи в монополярной конфігурації, що дозволить здійснювати обмін електродами між сусідніми осередками в системі харчування і використовувати тонкі, легкі, а головне недорогі монополярні пластини.

Співробітники Apple часто проводять дослідження в галузі використання альтернативних джерел енергії в своїх пристроях, щоб підвищити їх ефективність і екологію. До водневих елементів живлення Apple вивчали можливість використання сонячної енергії в портативній електроніці.

За матеріалами: AppleInsider