氢能专利库

本发明涉及一种采用金属为双极板的空冷燃料电池堆，包括金属板单电池、进气端板、正极导电板、石墨空气板、石墨板单电池、负极导电板及出气端板，多个金属板单电池层叠设置，在层叠后金属板单电池的外侧设置有石墨空气板与石墨板单电池，在石墨空气板与石墨板单电池的外侧分别设置有正极导电板与负极导电板，在正极导电板与负极导电板的外侧分别设置有进气端板与出气端板。金属板单电池包括金属双极板、环形垫片、氢气扩散层、燃料电池电极及氧气扩散层，金属双极板一侧为空气侧，另一侧为氢气侧，氢气扩散层、燃料电池电极及氧气扩散层由里向外依次设置在金属双极板的氢气侧，环形垫片粘贴在金属双极板空气侧的端头。

本发明涉及一种金属板燃料电池单电池及其制作方法，包括以下几个步骤：(1)将空气金属流场板和流场板主体焊接，并在端头粘结支撑体；(2)将氢气扩散层、膜电极依次覆盖，并将膜电极与氢气流场板的两侧进行粘接。(3)将空气扩散层放在电极上部，并流出空白区域，在端头以及空白区域涂上粘结剂，形成单电池。与现有技术相比，本发明形成一体化的单电池，在进行电池堆组装时简单方便，不需要另外安装密封胶条；此外采用金属双极板，可以减轻燃料电池的重量和体积，有利于在低温条件下燃料电池快速启动。

本发明涉及一种恢复空冷型燃料电池性能的方法，包括以下几个步骤：(1)向待处理的燃料电池堆中通过氢气和空气，并用该燃料电池堆向外供电，一段时间后，切断空气供应；(2)停止通入空气后，燃料电池堆继续向外供电，待燃料电池堆的输出电压低于1V一段时间后，恢复通入空气；(3)多次重复步骤(1)和步骤(2)的操作，最后切断供电，停止通入氢气和空气，处理完成。与现有技术相比，本发明能将长时间不使用的燃料电池的性能快速恢复，提高初始性能10％以上；处理方法简单，不需要引入其他的试剂或装置，处理成本低；恢复性能需要的时间短，从而有利于燃料电池快速达到额定功率。

一种氢能源发电装置的架用电子设备机箱，设置在机柜内，包括机架和架设在机架上的多台单元电子设备机箱，机架包括四根成矩形分布的立柱；在立柱上设有多层轨道组件，各单元电子设备机箱分别架设在各层轨道组件上并可以分别抽拉。采用本发明的结构，能使使用者更有效、更方便的安装及维护机柜和架用电子设备机箱。避免了电子设备机箱因故障或老化无法维护而导致不能使用的隐患。

一种室外氢能源发电装置的温度控制系统，设置在机柜上，所述室外氢能源发电装置包括机柜、氢柜；机柜内设有主控单元、电堆单元、通风单元和DC单元，机柜包括柜体、前门和后门；前门上设有多个进风口，进风口内安装有进风扇，后门上设有多个排风口；所述进风口的内侧安装有可更换的过滤棉，外侧安装有防水板；所述前门和后门均采用夹层结构，包括内外两层钢板和中间夹层，中间夹层为保温材料层。本发明的结构相对于现有技术的通风式结构，能够适应的环境温度更加宽泛，而且在不降低适应环境的情况下，可缩减成本。

本发明涉及一种提高燃料电池氢气利用率的方法，该方法是在燃料电池堆的氢气出口处设置排氢电磁阀，燃料电池在运行时，将阳极燃料氢气通过排气电磁阀排出后进入燃料电池阴极，氢气和空气混合，在阴极电极催化层的作用下直接化合反应。与现有技术相比，本发明具有提高电池运行电压，降低燃料电池运行电流，从而提高电池运行效率等优点。

本发明提供了一种燃料电池石墨双极板的制作方法，它包括以下步骤：A、以1焙或1浸两焙的高纯石墨块为原材料，机械切割成双极板素坯；B、将双极板素坯平磨成双极板片材；C、采用平行多片圆片锯刀排列组成的卧铣刀在双极板片材上加工出多槽平行分布的直通式流场结构，形成双极板半成品；D、将双极板半成品用环氧胶进行密封后固化，成为双极板成品。与现有技术相比，本发明从原材料的选取，石墨双极板的流场设计，及加工等方面大幅度降低了燃料电池双极板的成本，特别适合流道比较深的双极板场合要求。

本发明涉及一种提高燃料电池运行耐久性的方法，该方法是通过设定燃料电池的关机程序来提高燃料电池的运行寿命，所述的关机程序具体包括以下步骤：(1)保持燃料电池阳极侧的氢气供应，使燃料氢气处于足量的状态；(2)关闭燃料电池阴极侧的供应空气的风机；(3)在燃料电池的输出端连接一可控开关，关闭该可控开关使燃料电池短路，在短路状态下使燃料电池升温至设定温度；(4)排出燃料电池堆中的积水，关闭氢气的供应，使燃料电池在自然条件或强制空气对流的条件下降温。与现有技术相比，本发明具有方法简单、效果好等优点。

本发明涉及一种内部单片电池之间具有不同化学计量比的燃料电池堆，该燃料电池堆由多组阳极化学计量比不同的燃料电池单元组成，各组燃料电池单元包括多个具有阴阳极的燃料电池单片。与现有技术相比，本发明具有减少燃料氢气浪费、效率高等优点。

本发明涉及一种空冷燃料电池系统，该系统包括空冷燃料电池堆、氢气进口、氢气出口、风扇，还包括储水容器、水封存活动挡板、电磁阀、排出口、空气循环调节挡板，所述的储水容器一端连接空冷燃料电池堆，另一端连接冷空气入口a，储水容器通过管道连接空冷燃料电池堆的氢气出口，电磁阀设置在该管道上，燃料电池运行时，空气循环调节挡板一端连接冷空气入口b，另一端连接热空气出口a，系统敞开，燃料电池不运行时，空气循环调节挡板一端连接冷空气a，另一端连接热空气出口b，系统关闭，空冷燃料电池和储水容器组成相对密闭的空间。与现有技术相比，本发明具有寿命长、启动时间短等优点。

本发明涉及一种模块化燃料电池与储能电池组成的备用电源系统，该系统包括燃料电池、储能电池，单向二极管，所述的燃料电池与储能电池通过单向二极管并联连接，所述的燃料电池由多个燃料电池模块并联组成，各燃料电池模块均设有相对独立的控制电路板来控制其运行状况，燃料电池为储能电池和负载提供电力或燃料电池与储能电池共同为匹配的负载提供电力，所述的各燃料电池模块的输出端均连接一可控开关，该可控开关在控制电路的控制下进行导通或断开，将燃料电池模块直接进行短路。与现有技术相比，本发明系统提供的电力电压更加稳定，电池运行寿命更长，成本更低，储能电池用量更加节省，能够使用于电源要求比较高的应用场合。

本发明涉及一种带水汽阻隔层的燃料电池电极，该燃料电池电极包括位于中间的质子交换膜层、位于质子交换膜层两侧的电极催化剂层和位于电极催化剂层外侧的气体扩散层，所述的扩散层是由水汽阻隔层和碳纸或多孔石墨箔或金属网构成，所述的水汽阻隔层紧帖燃料电池催化剂层。与现有技术相比，本发明具有保水能力高，运行稳定等特点。

一种低温运行空气冷却型燃料电池系统的方法，将所述燃料电池系统放置在一个具有可调开口的外罩内，使冷却燃料电池后所排出的热空气的一部分循环用作冷却燃料电池的冷却空气，使燃料电池的冷却空气进口温度控制在5－40℃之间，出口热空气温度控制在45－60℃之间。本发明的低温运行空气冷却型燃料电池系统的方法将冷却燃料电池堆所排出的一部分热空气循环利用作为冷却空气，可提高燃料电池堆的冷却空气进口温度，解决了现有技术空气冷却型燃料电池堆在低温环境下运行存在的液态水过多的问题。

一种带致密微孔层的燃料电池电极，包括位于中间的质子交换膜层、位于质子交换膜层两侧的电极催化剂层和位于两电极催化剂层外侧的气体扩散层，还包括设置在电极催化剂层和气体扩散层之间的致密微孔层。上述电极由设置在中间的质子交换膜层、涂敷在质子交换膜层两侧的电极催化剂层、设置在两电极催化剂层外侧的致密微孔层和设置在两致密微孔层外侧的气体扩散层层叠压制而成，其中的致密微孔层由致密微孔薄膜构成，该致密微孔薄膜由20％～70％质量的高导电碳粉和30％～80％质量的树脂混合制成，其厚度为0.05毫米～0.2毫米，其微孔孔径在0.02－0.2微米之间。本发明带致密微孔层的燃料电池电极有利于提高燃料电池低温启动的稳定性。

本发明提供了一种燃料电池电动两轮车的电力控制系统，它包括车速控制及刹车机构、轮毂电机和燃料电池发电机构以及一个控制电路板和一个接口机构。燃料电池发电机构包括燃料电池堆、风机和电磁阀，燃料电池堆的一个电源输出端连接接口机构的一个电源输入接口并通过该接口将电源直接输出到轮毂电机，燃料电池堆的另一个电源输出端连接控制电路板的一个电源输入端，轮毂电机的电源输出端连接接口机构的另一个电源输入接口并通过该接口将电源输出到控制电路板，控制电路板分别控制燃料电池发电机构中的风机和电磁阀的动作。本发明完全由燃料电池提供动力给电动两轮车，系统简单，辅助配件少，系统不含二次电池，成本低廉。

一种用于制作燃料电池膜电极的催化剂浆料，它包含固体催化剂颗粒1-40％wt、高分子聚合物质子导体1-40％wt、水0.1-50％wt和醇1-50％wt和有机酸1-90％wt。一种催化剂浆料的制备方法，包括制作高分子聚合物质子导体的分散液和制作催化剂浆料等步骤。采用本发明的催化剂浆料所制得的电极的性能明显好于现有技术催化剂浆料所制得的电极的性能，而且本发明的催化剂浆料制备非常方便，省时省力，耗能少。

本发明提供了一种再生式燃料电池双功能催化剂的制备方法，该方法包括制备电解活性组分载体的分散液、制备发电活性组分前体的多元醇和水溶液、还原沉降Pt，制备双功能催化剂颗粒等步骤。采用本发明的制备方法制备的双功能催化剂如Pt/IrO2、Pt/IrO2－RuO2，Pt在颗粒上分散比较好，而且颗粒比较容易分散，不易聚集。催化剂的稳定性好，制出的电池发电性能好，而且具有好的电解性能。用于URFC电池，其发电性能比传统的机械混合方法制备的催化剂更好。

一种抗腐蚀燃料电池催化剂，由活性组分Pt、高比表面积可导电载体和助剂制备而成，载体选自金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物或其混合物等导电材料，助剂选自其它贵金属或其氧化物。活性组分Pt、导电性载体和助剂在催化剂中的百分含量分别为5－59.9wt％、0.1－94.9wt％、0.1－40wt％。一种抗腐蚀燃料电池催化剂的制备方法，主要包括在载体上担载助剂、在载体和助剂上担载活性组分Pt制成催化剂等步骤。本发明采用比表面积较高的导电金属氧化物、氮化物、碳化物等材料作为燃料电池阴极催化剂的载体，并在载体上担载助剂，可大大提高燃料电池阴极催化剂抗腐蚀性能，从而降低开关机操作对燃料电池的寿命影响。

本发明涉及一种批量加工燃料电池石墨板流场的方法，该方法采用卧铣床，利用多片圆片铣刀组合后实现石墨板流场的批量加工；该工艺过程的可批量化操作性，使硬质石墨双极板加工成本大幅降低；因而，本发明可以使我们把性能优良的石墨双极板批量化应用到燃料电池上去。