苹果新专利：更轻、更高效的氢燃料电池

本周美国专利和商标局公布的专利中有两款来自苹果的新专利，这些专利描述了苹果如何将电源制作的更轻、更小并适用于便携式设备。第一款专利名为“并行燃料栈架构”，该专利描述了苹果如何将一套燃料电池安放在电池燃料堆栈之中，第二款专利的名为“轻量型燃料电池板”，该专利描述了如何如何使用轻量级导电性和耐腐蚀性材料建造燃料电池。

 

这些专利解释到说燃料电池通过将氢气或者含氢化合物的物质转换成电流以提供电源。燃料电池包含阴极、阳极和它们之间的电解质。在燃料电池中，在催化剂的阳极氧化燃料，产生带正电的离子和电子。

燃料电池通常会产生0.5和0.7伏的低电压，需要多个燃料电池结合起来才能创建燃料电池堆栈但是，这些堆栈通常都有一些问题。苹果的解决方案为构建多个并联的燃料细胞并于电源总线连接，电压倍增电路增加堆栈的电压。这样，堆栈的可靠性将增加，而燃料电池的功率器件也可能具有较高的工作电压。
 
燃料电池的另一个问题是他们的双极板通常内置的导电性和耐腐蚀材料，如不锈钢，这些物质密度大，所以会增加燃料电池的重量。一个全部由不锈钢制成的电池堆栈，由于重量原因是不可能在便携设备上使用的。

 

为了解决这个问题，苹果建议安排在一个单极配置燃料电池的燃料堆栈，使相邻的燃料电池电极之间共享。分享这种电极可以显着降低电极的燃料堆栈，也使使用单极板，更轻，更薄。

在此方法中，苹果认为它可以建立一个单极的燃料电池堆，这将比一个典型的双极型燃料电池堆的便宜、更轻。即使重量和成本都有所降低，专利描述到说，堆栈可以包含比传统的双极同样大小的燃料电池堆相同或者更多的燃料电池。

该专利的申请时间为2010年4月，并行架构的发明人为 Steven. C. Michalske和Bradley L. Spare，而轻量级燃料电池的发明人为Vijay M. Iyer, Jean L. Lee和Gregory L. Tice。