Il presente brevetto riguarda un carica batterie portatile basato su celle a combustibile dirette a comparto anodico solido (Solid-State Direct Fuel Cell; SS-DFC). Il sistema è in grado di convertire energia chimica in energia elettrica a temperatura ambiente e di cederla ad una batteria secondaria. Le celle in questione sono alimentate in modo diretto, con reagenti sprigionati in situ, quando richiesti, per transizioni termodinamiche o reazioni chimiche a partire da una riserva in stato solido. Il dispositivo funziona grazie ad anodi solidi che si caricano e si scaricano in modo reversibile con combustibili o loro precursori a seguito di fenomeni di adsorbimento-deadsorbimento. Il combustibile, prodotto in situ in un apposito serbatoio, grazie ad opportune reazioni chimiche o transizioni termodinamiche raggiunge direttamente l’anodo senza essere forzato e reagisce con l’ossigeno dell’aria che raggiunge lo strato catodico per diffusione o convezione naturale. L’alimentazione dei reagenti è statica e passiva, i flussi non sono forzati né subiscono un ricircolo, non c’è perciò la necessità di utilizzare dispositivi ausiliari come pompe o ventilatori. In applicazioni future e particolari del prodotto potrebbero essere aggiunti dei dispositivi per migliorare l’approvvigionamento dei reagenti. Per ricaricare le batterie secondarie dei dispositivi portatili più comuni, un DC-DC converter modifica e adatta la tensione generata dalla cella in modo adeguato alle necessità dell’utilizzatore. Un circuito elettronico controlla e gestisce l’efficienza delle celle a combustibile impostando il punto di lavoro desiderato. Il caricabatterie è in grado di funzionare fino a che vengono riforniti i reagenti (combustibile ed ossidante) agli elettrodi. Per rifornire più facilmente la cella, l’anodo solido può essere accoppiato con apposite cartucce contenenti il combustibile fresco o un suo precursore, compatibili con il sistema di ricarica del dispositivo.
'Carica batterie portatile basato su celle a combustibile a direct fuel cell', brevetto italiano depositato il 24-11-2008
DI NOTO, VITO;NEGRO, ENRICO;GUARNIERI, MASSIMO
2008
Abstract
Il presente brevetto riguarda un carica batterie portatile basato su celle a combustibile dirette a comparto anodico solido (Solid-State Direct Fuel Cell; SS-DFC). Il sistema è in grado di convertire energia chimica in energia elettrica a temperatura ambiente e di cederla ad una batteria secondaria. Le celle in questione sono alimentate in modo diretto, con reagenti sprigionati in situ, quando richiesti, per transizioni termodinamiche o reazioni chimiche a partire da una riserva in stato solido. Il dispositivo funziona grazie ad anodi solidi che si caricano e si scaricano in modo reversibile con combustibili o loro precursori a seguito di fenomeni di adsorbimento-deadsorbimento. Il combustibile, prodotto in situ in un apposito serbatoio, grazie ad opportune reazioni chimiche o transizioni termodinamiche raggiunge direttamente l’anodo senza essere forzato e reagisce con l’ossigeno dell’aria che raggiunge lo strato catodico per diffusione o convezione naturale. L’alimentazione dei reagenti è statica e passiva, i flussi non sono forzati né subiscono un ricircolo, non c’è perciò la necessità di utilizzare dispositivi ausiliari come pompe o ventilatori. In applicazioni future e particolari del prodotto potrebbero essere aggiunti dei dispositivi per migliorare l’approvvigionamento dei reagenti. Per ricaricare le batterie secondarie dei dispositivi portatili più comuni, un DC-DC converter modifica e adatta la tensione generata dalla cella in modo adeguato alle necessità dell’utilizzatore. Un circuito elettronico controlla e gestisce l’efficienza delle celle a combustibile impostando il punto di lavoro desiderato. Il caricabatterie è in grado di funzionare fino a che vengono riforniti i reagenti (combustibile ed ossidante) agli elettrodi. Per rifornire più facilmente la cella, l’anodo solido può essere accoppiato con apposite cartucce contenenti il combustibile fresco o un suo precursore, compatibili con il sistema di ricarica del dispositivo.
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