氢能专利库

本发明公开了一种燃料电池双极板流场结构及燃料电池堆，包括相叠设置的阴极单极板和阳极单极板，阴极单极板外侧为空气流场，在空气流场侧包括依次交错设置的多个阴极板凸脊和阴极板流道槽，相邻的两个阴极板流道槽的深度不同，多个阴极板流道槽的深度呈深、浅交错式分布；阳极单极板外侧为燃料气体流场，阳极单极板在燃料气体流场侧包括依次交错设置的多个阳极板凸脊和阳极板流道槽，相邻的两个阳极板凸脊的宽度不同，多个阳极板凸脊的宽度呈宽、窄交错式分布；多个阴极板流道槽与多个阳极板凸脊的位置一一对应；该双极板的强度高，应用于燃料电池堆时，可以提高电堆体积功率密度，提高燃料电池的反应速率。

本发明公开了一种基于多尺度碳纳米管的燃料电池膜电极的制备方法，涉及膜电极技术领域，包括以下制备步骤：将L‑CNTs浆料、S‑CNTs浆料、Pt/C催化剂浆料分别分散后混合形成混合浆料，随后进行超声喷涂，得到阳极催化层和阴极催化层；在阳极催化层和阴极催化层分别叠附气体扩散层，热压后得到膜电极；通过分别分散大长径比碳纳米管、小长径比碳纳米管和Pt/C催化剂浆料，再将它们混合，以实现催化层浆料中各组分的均匀分散，充分利用不同长径比碳纳米管的优点，形成连续、均匀的导电通路，从而提高催化层的导电性和利用率，同时通过分别分散再混合的方式可以优化催化层中各组分的分散性，避免团聚现象的发生，提高催化层的稳定性和耐久性。

本发明公开了一种燃料电池沟槽型催化层膜电极制备方法，涉及燃料电池技术领域；为了提高膜电极在高电流密度下催化和传质效率；该膜电极制备方法包括以下步骤：对制备后的软模板涂覆并固化，对其进行处理后增加润湿性，利用微纳技术加工沟槽后进行二次固化；利用短链树脂高I/C制备涂布浆料，通过狭缝涂布至软模板烘干形成脊状结构；利用长链树脂低I/C制备喷涂浆料，通过超声喷涂至软模板，覆盖脊状结构作为凹槽。本发明采用沟槽型的催化层结构设计，显著增加了膜电极的催化活性有效面积，提供更多的反应位点，分离质子流氧气流，提高扩散效率，利用沟槽脊状结构混合高I/C值的短链树脂，增强质子传输能力。

本发明公开了一种燃料电池用防冻液添加剂及其制备方法，涉及防冻液添加剂技术领域；具体包括如下材料：去离子水，乙二醇，丙三醇，新戊二醇，葡萄糖，葡萄糖酸钠，苯甲酸钠，脱氢乙酸钠；上述材料按照比例混合成防冻液添加剂。其制备方法，包括如下步骤：配置混合溶剂；将去离子水导入搅拌罐内部，并启动与搅拌罐配套的搅拌结构，对去离子水进行搅拌；然后将乙二醇和丙三醇倒入搅拌罐内部，使乙二醇和丙三醇充分与去离子水融合。该防冻液添加剂与燃料电池用防冻液中的去离子水混合使用，使防冻液的冰点降低至零下十五摄氏度，在不更换防冻液的情况下，使防冻液在较低温度下依旧可以使用，为燃料电池系统的使用、检修带来方便。

本发明公开了一种高稳定性燃料电池浆料及其膜电极制备方法，涉及质子交换膜燃料电池领域；该浆料包括纳米级电气石、铂碳催化剂、全氟磺酸树脂溶液、水和异丙醇，该方法包括浆料制备，高压电驻极，将质子交换膜置于加热板上进行加热，将电驻极后的浆料通过喷枪喷涂在质子交换膜的两侧，得到阴阳极的催化剂膜；然后将气体扩散层附在催化剂膜的两侧，装入热压机进行热压复合，得到燃料电池的膜电极。本发明提高了其稳定性和导电性，不仅能提升燃料电池的效率，加快电子传输速度，从而提高输出功率，此外，还能增强燃料电池的可靠性，通过实现更均一的膜电极性能来降低性能衰减的风险。

本发明公开了一种疏水性修饰的氢燃料电池催化剂浆料及其制备方法和膜电极，属于质子交换膜燃料电池技术领域。所述催化剂浆料包括全氟磺酸树脂、混合溶剂和疏水改性Pt/C催化剂；所述浆料中固含量为2％；所述全氟磺酸树脂的干重与疏水改性Pt/C催化剂碳载体的质量比为1:0.6‑0.8。通过在Pt/C催化剂中铂纳米粒子表面引入疏水性分子，有效减少水分子的吸附，为氧气分子提供更多的活性位点，增加ORR的速率；疏水性表面有助于提高质子的传输效率，减少中间产物的生成和吸附，避免催化剂中毒，保持铂纳米粒子的高催化活性，从而在燃料电池中实现更高的催化效率，提高燃料电池膜电极的电化学性能。

本发明公开了一种燃料电池复合催化层结构及其制备方法，涉及质子交换膜燃料电池技术领域；为了解决现有技术中多层催化层结构制备时存在的不足问题；具体包括复合催化层料带，所述复合催化层料带的结构组成从下至上依次包括PTFE、第一催化层和第二催化层，复合催化层料带通过转印方式转移至质子交换膜上，得到复合催化层结构；所述复合催化层结构的制备方法，包括如下步骤。本发明在制备时采取催化层转印方式替代直涂，从而能够保证复合催化层的完整性，避免质子交换膜的溶胀情况，利用催化层孔隙率结构和离子导体的离子交换当量的梯度设计，在保证高电密的质子传输效率情况下，同时增加高湿度内部环境的疏水特性。

本发明公开了一种燃料电池低载量有序化膜电极及其制备方法，属于质子交换膜燃料电池技术领域。所述膜电极包括PEM、微孔碳层包覆Pt颗粒的载体有序化催化层、Pt催化层和两个气体扩散层；通过磁控溅射等方法在有序化载体上沉积Pt颗粒，利用载体有序化设计构建规则的催化层三相界面排布这种反应位点、离子导体、孔隙排布规则有序的形式，降低了电子质子传输、气水传输的阻力，在提高电子质子传输能力改善气水传输效率的同时，降低了Pt担载量，在高电流密度下有较好的传质表现，提高了膜电极在高电流密度下的性能表现。此外，热压转印催化层的方式增强了催化层和质子交换膜的结合力，提高了膜电极的耐久性。

本发明公开了一种燃料电池电堆组装简易工艺方法，涉及电池电堆组装技术领域；包括如下步骤：物料准备，将电池电堆所需物料搬运至工作台上；人工堆叠，堆叠端板极板和膜电极上组装转运小车；工装固定，堆叠完成后，利用固定工装将其固定；转运，利用转运小车将堆叠完成的电堆输送至压机工位进行压装；压装结束后，继续利用转运小车输送至吊装工位，进行吊装下线，随后安装歧管即可，转运小车包括车架、通过导向杆滑动连接。本发明通过以转运小车作为运输媒介，利用半人工半自动化的方式进行压装、吊装等组装必须工序，一方面节约了人工移动的步骤，加快了节拍，另一方面相对机器人组装成本投资也较低。

本发明公开了一种燃料电池分水器性能试验方法，涉及分水器性能测试技术领域；为了解决无法对分水器的性能进行定量分析问题；具体包括以下步骤：根据燃料电池系统阳极循环原理模拟布局分水器性能测试系统；依次调整分水器本体的进口压力和出口压力，使分水器本体前端和后端的压力保持在特定值；手动调整分水器本体进口端的温度为60‑80℃，相对湿度为100％；调整相对湿度保持100％时，同一温度下的试验：在特定值之间设六个测量调整点。本发明检测分水器本体在不同压力、不同温度下分水器本体出口端的相关参数，得到可知数据，使得分水器本体在燃料电池中的参数得到了量化，可以降低控制策略难度。

本发明公开了一种加氢站低压气源使用效率提升工艺，涉及加氢站技术领域；为了解决加氢站用氢成本高的问题；具体包括如下步骤：在原氢气供氢主线上增设氢气减压阀组；在供氢主管路的卸气柱上加设三通接头；在氢气减压阀组的出口端与测试车间的进口端加设同一个输氢管路；进行加氢站的安全联锁控制及站控系统的信号接入；管束车与卸气柱之间的供氢主管路上设置有气压开关控制组件；所述三通接头的端口分别与卸气柱的输出口、减压阀组的进气口。本发明将管束车/加氢站内不能为氢气压缩机所用的低压氢源，通过再减压的方式供给产品进行测试，从而提升了加氢站低压气源的利用率，有效降低了加氢站用氢成本。

本发明公开了一种新型结构的燃料电池电堆及一体化电堆封装方案，其涉及燃料电池技术领域。一体化电堆封装方案，包括如下步骤：(1)制备载体石墨碳；(2)制备Pt/GC阳极催化剂；(3)制备Pt4Co1/GC阴极催化剂：(4)采用“涂布‑热压转印”法制备催化剂涂覆膜；(5)以具有TiN耐腐蚀镀层的钛合金单极板制备氢极板和氧极板：(6)制备“氢极板‑膜电极‑氧极板”式一体化总成；(7)电堆组装。本发明制备得到一种使用寿命长、性能优异的燃料电池电堆。

本发明公开了一种低载量梯度化高性能的燃料电池膜电极及其制备方法，包括质子交换膜，质子交换膜的一侧设置有阴极催化层，质子交换膜的另一侧设置有阳极催化层，阴极催化层包括靠近质子交换膜的阴极层一和远离质子交换膜的阴极层二，阳极催化层包括靠近质子交换膜的阳极层一和远离质子交换膜的阳极层二，阴极层二和阳极层二的侧面均设置有气体扩散层，通过采取不同I/C的催化层层层涂覆，可确保较小的气体传输阻力和质子传导能力，尤其在高电密下的性能提升效果较明显。

本发明公开了一种多功能分体式燃料电池测试系统，涉及燃料电池技术领域；为了解决更换测试电堆困难等问题；具体包括设置于测试台架上的测试燃料电池、燃料供给单元、空气供给单元和冷却单元，所述测试燃料电池与测试台架为可拆卸连接，测试燃料电池与燃料供给单元、空气供给单元、冷却单元的连接支路为喉箍连接；所述燃料供给单元与测试燃料电池的阳极相连接，空气供给单元与测试燃料电池的阴极相连接；所述空气供给单元包括空气过滤器、空气质量流量计。本发明便于移动和拆卸，减小了系统的体积和集成度，有利于实验室测试时及时维护各零部件，提高测试效率的目的，整体测试台架布局、线束简洁，且方便更换待测试的电堆和零部件。

本发明公开了一种燃料电池极板转运工装，涉及燃料电池双极板生产技术领域；为了能够让双极板在转运时不受损伤；本装置具体包括支撑架，所述支撑架两侧外壁分别焊接有固定架，固定架两侧外壁分别固定有外螺纹杆，外螺纹杆外壁插接有第一分隔板和第二分隔板，外螺纹杆外壁通过螺纹连接有螺帽，第一分隔板和第二分隔板一侧外壁分别开有凹槽，固定架顶部外壁固定有把手，凹槽两侧内壁分别开有弧形面，第一分隔板和第二分隔板底部外壁设置有支撑机构，支撑机构包括支撑座、第一活动板、第二活动板、导向块、安装框和侧挡板。本发明能够在对双极板进行转运过程中很好的保护了双极板免于磕碰，挤压等损伤，同时提高了转运效率。

本发明公开了一种燃料电池胶线检测装置，属于燃料电池领域，一种燃料电池胶线检测装置，包括检测板、检测胶线、压力试片、上盖板和数据采集器，所述检测板、检测胶线、压力试片和上盖板从下到上依次堆叠；所述数据采集器与压力试片电性相连；所述检测板底部固定连接有支撑架，所述支撑架顶部固定连接有气缸，所述气缸输出端贯穿支撑架并与上盖板顶部相连接，通过压力试片与检测胶线相贴挤压，对检测胶线进行快速检测，方便对检测胶线进行全尺寸检测，能够检测出任意位置的尺寸是否满足要求，提高检测的效率和方便性。

本发明公开了一种高耐久、抗反极的燃料电池CCM及其制备方法，涉及燃料电池技术领域；为了解决现有技术中碳载铂作为CCM的催化剂时，使用效果不佳的问题；该燃料电池CCM，包括阳极浆料、阴极浆料、阳极抗反极功能层浆料、阴极抗反极功能层浆料，所述阳极浆料的成分为阳极催化剂、Nafion、异丙醇和超纯水，固含量为1～2.5％；所述阴极浆料的成分为阴极催化剂、Nafion、异丙醇和超纯水。该燃料电池CCM的制备方法，包括以下步骤：在质子膜阳极侧喷涂阳极浆料，干燥后形成Aa涂层；在质子膜阴极侧喷涂阴极浆料，干燥后形成Ba涂层。本发明提高了整个燃料电池系统的安全使用性能。

本发明公开了一种适用于燃料电池低温快速启动的进气系统，涉及燃料电池技术领域；为了解决低温启动困难问题；具体包括依次连接的空滤器与空压机，所述空压机的出气口通过三通分别连接有背压阀一与背压阀二，所述背压阀一的出气口依次连接有中冷器、增湿器、温压传感器，所述温压传感器的出气口连接于燃料电池堆的进气口，所述背压阀二的出气口连接于温压传感器的进气口。本发明当气温较低，燃料电池启动困难时，背压阀一关闭，背压阀二打开，此时从空压机出来的高温高压气体直接输送进燃料电池堆反应，一方面，利用空压机做功的高温气体未冷却直接进入燃料电池堆，能提高氧气与氢气的反应初始温度，保证燃料电池的可靠启动。

本发明公开了一种燃料电池电堆的组装装置，涉及燃料电池技术领域；为了解决不能对不合格品起到精准的指导问题；具体包括控制中心、组装机构、施压机构和性能测试机构，所述性能测试机构由气密性检测部和异常排查部组成，控制中心分别与气密性检测部、异常排查部通信连接；所述组装机构包括工作台，控制中心的一侧外壁可拆卸安装于工作台的一侧外壁；所述工作台的一侧内壁通过螺栓固定有支撑板，支撑板的顶部外壁开设有电动滑轨，电动滑轨的内壁滑动连接有推板；所述气密性检测部包括固定于工作台底部内壁的气体供应组。本发明能够在组装电堆的同时测试气密性，并且精准定位了失效电池节数，很好的避免了反复拆装导致性能衰减的情况。

本发明公开了一种燃料电池用双电堆并联装置，涉及燃料电双电堆并联技术领域；为了满足燃料电池大功率的需求；具体包括多层带有流场连接板、传感器和两个电堆，所述多层带有流场连接板和电堆之间依次排列组装后通过螺栓进行固定连接，所述传感器通过螺栓固定于多层带有流场连接板上，所述多层带有流场连接板包括单层连接板一、单层连接板二、单层连接板三、单层连接板四和单层连接板五。本发明通过将两个电堆之间通过并联的方式进行连接，从而可以满足对于燃料电池的大功率的要求，通过将多层带有流场连接板设置为多层叠合的结构，从而可以提高整个并联装置的集成度，使得整个装置的结构更加地紧凑，占用的布置空间更小。