具有由固态电池围绕的燃料电池的移动电子设备制造技术

技术编号:7515451 阅读:156 留言:0更新日期:2012-07-11 21:45
根据一个方面,移动电子设备具有:被配置为接收燃料并从燃料产生用于移动电子设备的电能的燃料电池;适于储存燃料并向燃料电池提供燃料的燃料箱;以及被配置为向移动设备供电的固态电池。调整固态电池的尺寸和形状,以至少部分地围绕燃料电池和燃料箱中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】

此处的实施例一般性地涉及移动电子设备领域,并且更具体地涉及具有燃料电池的移动电子设备,该燃料电池由固态电池至少部分围绕。
技术介绍
在近年来,由于在发电方面的潜在使用以及相对低的环境影响,燃料电池已变得日益普及。一般来说,燃料电池是电-化学变换设备,在燃料和氧化剂之间存在电解质的情况下,通过燃料和氧化剂之间的反应生成电力。在操作中,燃料和氧化剂流入到燃料电池中,生成电力以及残留或废弃的产物。例如,在氢燃料电池的情况下,氢是燃料,可以将氧气或空气用作氧化剂,燃料电池生成电力,并伴随着水残留物(液态或者气态)。与在封闭的系统中存储化学能量的电池不同,燃料电池消耗需要补充以维持反应的反应物。因此,燃料电池通常伴随有储存燃料的燃料箱。附图说明图1是根据一个实施例的带有燃料电池的移动电子设备的示意性视图,该燃料电池具有围绕电池的燃料箱;图2是根据另一实施例、围绕能量存储设备的燃料箱的示意性侧视图;图3是图2的燃料箱和能量存储设备的示意性端视图;图4是根据另一实施例、用于围绕能量存储设备的燃料箱的透视图,其中燃料箱和能量存储设备分离;图5是图4的燃料箱和能量存储设备的透视图,其中能量存储设备容纳在燃料箱中。图6是根据另一实施例、围绕能量存储设备并包括盖子的燃料箱的示意性视图;图7是根据又一实施例、围绕能量存储设备的燃料箱的示意性视图,该能量存储设备并入了热敏单元(thermal element);图8是根据又一实施例、围绕能量存储设备的燃料箱的示意性视图,其中,调整能量存储设备和燃料电池之间的界面的尺寸和形状以增加两者之间的有效表面区域;图9是根据一些实施例,围绕燃料箱的能量存储设备的示意性视图,其中能量存储设备例如是固态电池;图10是根据另一备选实施例、围绕燃料箱并具有热绝缘单元的能量存储设备的示意性视图,其中能量存储设备例如是固态电池;图11是根据又一实施例、围绕燃料箱和燃料电池的能量存储设备的示意性视图, 其中能量存储设备例如是固态电池;图12是具有一框架(frame)的移动电子设备的示意性侧视图,该框架充当围绕至少一个能量存储设备的燃料箱;图13是图12的移动电子设备的示意性正视图;图14是根据一些实施例、围绕燃料电池的能量存储设备的示意性视图,其中能量存储设备例如是固态电池;以及图15是根据一些实施例、围绕残留物箱的能量存储设备的示意性视图,其中能量存储设备例如是固态电池。具体实施例方式近来已经做出了努力以将燃料电池并入到便携式电子设备(在此也称为移动电子设备)中。该努力已扩展到手持便携式电子设备,即具有在人手中携带或持有的尺寸的设备(例如,智能电话、阅读器、平板计算机等)。一些包括燃料电池的便携式电子设备也可以包括一个或多个辅助能量存储设备(例如,电池或者电容器),以更好地满足便携式电子设备的变化中的电力需求。当对便携式电子设备供电时,一些能量存储设备(例如电池)可以经历显著的温度上升。温度上升可能是不想要的,因为其可能会降低电池寿命、降低效率或者干扰便携式电子设备的操作。在极端的情况下,高热量可能导致安全方面的关注,并且可能冒损坏移动电子设备的危险或者使得移动电子设备的操作对用户来说不舒适。以下公开讨论了可以管理热量并甚至在一些情况下使热量得到良好利用的设备和技术。应当意识到,为了简要和清晰地进行说明,在适当的情况下,附图间的附图标记可能重复,以指示相应的或类似的单元或步骤。另外,阐述了大量特定的细节,以便提供对这里所描述的示例实施例的透彻理解。然而,本领域普通技术人员可以理解的是,没有这些特定的细节也可以实现这里所描述的实施例。在其他实例中,没有详细描述公知的方法、过程和组件,以免使得这里所描述的实施例模糊。此外,该描述不应该认为是以任何的方式限制在此描述的实施例的范围,而应该认为是仅仅描述了在此描述的各种实施例的实现。一些在此描述的实施例涉及移动电子设备。一般地,移动电子设备可以是具有数据通信能力的双向通信设备,并可以包括以无线或有线的方式与其他设备通信(包括其他移动电子设备)的能力。移动电子设备可以包括语音通信能力。移动电子设备可以包括数据通信能力。根据移动电子设备所提供的功能,该移动电子设备也可以例如被称作数据消息收发设备、具有数据消息收发功能的蜂窝电话、无线互联网装置、或数据通信设备(具有或不具有电话功能)。移动电子设备的一些示例可以包括蜂窝电话、蜂窝智能电话、无线管理器、 个人数字助理、手持无线通信设备、支持无线功能的笔记本计算机、平板计算机等。此处的实施例一般性地涉及包括燃料电池的移动电子设备。更具体地,在此的一些实施例涉及具有燃料电池的移动电子设备,其中,能量存储设备(例如,固态电池)至少部分围绕或者封闭燃料电池以及与燃料电池一起使用的燃料箱中的一个或多个。在其他实施例中,燃料箱和燃料电池中的一个或多个至少部分地围绕或者封闭能量存储设备,例如, 固态电池。一般地,如在此使用的,术语“固态电池”指的是具有固态电极和固态电解质的电池。固态电池材料的示例可以包括例如传导Ag+的Ag4RbI5、传导Li+的LiIAl2O3混合物以及用于Na+或者其他一价和二价离子的陶土和β-氧化铝组的化合物(NaAl11O17)。如上简要讨论的,在使用期间,移动电子设备可以经历变化的电力消耗等级。例如,当移动电子设备处于空闲或者“睡眠”状态时,可以将移动电子设备上各个组件停用 (例如,可以对显示屏或者无线电电路断电),并且移动电子设备可以消耗少量的电力。备选地,当移动电子设备处于活跃状态时(例如,当用户进行电话呼叫或者发送和接收数据消息时),移动电子设备可以消耗大量的电力。相应地,一些具有燃料电池的移动电子设备还可以包括辅助能量存储设备(例如,电池,其可以是固态电池、电容器、超级电容器等)以帮助适应移动电子设备的电力需求。例如,在一些实施例中,可以将燃料电池和燃料箱的尺寸选择为适应移动电子设备的多数电力需求,同时可以选择另一能量存储设备(例如,固态电池)来在超出燃料电池的输出能力的高电力消耗期间提供附加的电力。在启动情况期间向移动电子设备供电中,能量存储设备可以是有用的。例如,当初始对设备上电时,燃料电池可能还没有立即准备好提供所期望等级的电力。从而,能量存储设备可以在启动期间供电,直到燃料电池变得完全可用并生成所需的电力。移动电子设备上的电池和其他能量存储设备所面临的一个挑战是它们在使用时会发热。在例如3G+LTE设备之类的高带宽设备上,这尤其成问题。例如,当在峰值电力消耗期间(例如,在低信号强度的条件下进行电话呼叫期间)正在使用电池为移动电子设备供电时,电池的温度可以急剧升高。例如,在峰值电力消耗期间,电池中的温度可以在十分钟内从室温升高到45度或者更高的温度。在一些情况下,该热量升高中的至少一些可能是由于从移动电子设备中的其他组件散发的热量,而不是由于电池的放电。该温度升高一般是不想要的,并且其可以降低电池的生命周期、降低电池的效率以及引起安全方面的关注。一些移动电子设备可以被配置为当电池温度超过特定的温度阈值时,临时停止流向和流出电池的电力。例如,一些移动电子设备被配置为当电池温度低于第一温度时以基本速度对电池充电,当电池温度在第一温度和第二温度之间时以降低的速度进行充电,以及当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:大卫·杰勒德·里奇塔哈·沙伯尔·侯赛因·舒塔瓦拉吴纪明
申请(专利权)人:捷讯研究有限公司
类型:发明
国别省市:

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