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公开(公告)号：CN110676466A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201910832868.0
申请日：2019-09-04
申请人： 清华大学
摘要： 本发明公开了一种空气电极及其制备方法和包括空气电极的金属空气电池。该空气电极是在集流体上直接生长催化剂，同时易于改变催化层厚度，可以省去粘接剂，将催化剂与集流体稳固连接，减缓金属空气电池工作过程中的催化剂流失，同时降低空气电极内部电阻。相比于传统金属空气电池空气电极，本发明的空气电极制备方法适于调控催化层亲疏水程度和电极反应区中三相反应的接触位点密度，且制备工艺简单，易于进行批量生产。采用本发明的空气电极装配的金属空气电池具有较高的功率密度和较长的充放电循环寿命。
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公开(公告)号：CN110504471A
公开(公告)日：2019-11-26
申请号：CN201910789924.7
申请日：2019-08-26
申请人： 清华大学
IPC分类号： H01M8/04664 , H01M8/04537
摘要： 本发明公开了一种燃料电池堆内部漏气故障诊断及定位方法和装置，其中，该方法包括：向燃料电池堆阳极供给氢气，向燃料电池堆阴极正向供应惰性气体，通过电压巡检的方式记录燃料电池堆的每个燃料电池单片的浓差电势作为第一浓差电势组；向燃料电池堆阳极供给氢气，向燃料电池堆阴极反向供应惰性气体，通过电压巡检的方式记录燃料电池堆的每片燃料电池单片的浓差电势作为第二浓差电势组；将第一浓差电势组与第二浓差电势组进行对比，根据对比结果判断燃料电池堆内部漏气的故障原因和故障位置。该方法可以在不拆燃料电池堆的情况下快速判断燃料电池堆内部漏气故障原因并精确定位故障位置，效率高，可操作性强，且可规避对于燃料电池堆的进一步损坏。
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公开(公告)号：CN109713332A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201811556493.1
申请日：2018-12-19
申请人： 清华大学
IPC分类号： H01M8/04014 , H01M8/04955
摘要： 本发明公开了一种用于燃料电池的进气降温增湿系统，包括：增湿容腔，由上盖和下底组成；设置在上盖上的进气管路和出气管路，进气管路和出气管路不在同一径向方向上；设置有多个超声雾化头的超声雾化器，用于产生超声波使水雾化成气雾；设置在下底的第一管路和第二管路，第一管路用来为下底补充水；控制单元，用于通过进气管路获取当前进气量，并根据当前进气量控制多个超声雾化头的工作个数和下底内的液位。该降温增湿系统可以通过产生超声波使液态水变为微小的液态水雾，低温的液态水雾和高温空气换热，并且根据电堆内部温度的变化，通过控制单元的调节，从而使燃料电池进气温度降低、湿度升高。
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公开(公告)号：CN107765186A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201710987247.0
申请日：2017-10-20
申请人： 清华大学
IPC分类号： G01R31/36
摘要： 本发明公开了一种燃料电池剩余寿命在线预报方法及装置，包括以下方法：在燃料电池堆运行时，通过采集电压-时间数据和电流-时间数据，获取标定工作电流下的平均单片电压-时间数据，得到燃料电池堆的电压衰减率；如果标定工作电流下的截止平均单片电压大于预先设定的分离点对应标定工作电流下的平均单片电压；通过线性公式预测燃料电池堆的可使用寿命，否则通过非线性公式预测可使用寿命；根据可使用寿命和已使用寿命的差值得到燃料电池堆的剩余寿命；实时显示预报燃料电池堆的剩余寿命。该方法根据实时采集的电压-时间数据对燃料电池衰减率进行实时更新，从而实时更新剩余寿命预测值，实现在线预报，提高预测结果准确度，提高预测实时性。
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公开(公告)号：CN105256331B
公开(公告)日：2017-10-31
申请号：CN201510752333.4
申请日：2015-11-06
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及一种采用磁电耦合控制氧气泡运动的电解装置，属于储能、金属沉积电解、提纯及电解合成电化学技术领域，该装置包括电解槽，在电解槽的两对边相对位置安装一对电极，电解槽中装有电解液，还包括在电解槽的外表面与阳极或阴极相对应位置紧贴的一块磁铁，用于使电解过程中氧气泡沿着阳极表面定向移动。本装置不仅解决了氧气泡集聚问题，还能促使电解液成分、温度更加均匀，遏制枝晶生长，提高金属沉积表面质量和节省能量；此外，还可推动电解液定向移动。该发明可广泛应用于充电式金属‑空气电池、燃料电池再生、水电解、金属电沉积、电解提纯及电解合成等领域，还可用于物体定向移动领域。
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公开(公告)号：CN103700865B
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201310697690.6
申请日：2013-12-18
申请人： 清华大学
IPC分类号： H01M4/86
摘要： 一种用于燃料电池的金属双极板，包括叠放的阳极单极板和阴极单极板，阳极单极板和阴极单极板上均对应设置有还原剂进出口主流道、氧化剂进出口主流道和冷却液进出口主流道，绕各个主流道设置环形密封带，两个单极板焊接贴合后形成过桥结构的还原剂导流通道、氧化剂导流通道和冷却液导流通道，导流通道与密封带处于上层单极板的不同表面；本发明采用下方导流密封带技术、冷却液通道构建技术和焊接线精简技术，解决了当前燃料电池金属双极板制造上的反应物质和冷却液供给与密封问题、冷却液流道构建问题和焊接问题，具有密封简单可靠、工艺简单、重量轻、成本低的特点。
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公开(公告)号：CN103700870B
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN201310674719.9
申请日：2013-12-11
申请人： 清华大学
摘要： 一种燃料电池水管理闭环控制方法，求解燃料电池的阳极气体压力降的理论计算值，设定保证水管理状态良好的阳极气体压力降的控制区间，当阳极气体压力降的数值超出此控制区间时通过调节燃料电池温度使其重新进入控制区内以完成水管理的闭环控制，恢复燃料电池至初始温度后仍可保证其处于良好的水管理状态，本发明具有水管理的阳极气体压力降的理论计算控制区间，控制目标明确；通过调节燃料电池反应温度来移动控制区间并使阳极气体压力降的数值位于控制区间内，控制方式简单，易于操作和实现；可求解适宜的温度调节数值，并可实时观察阳极气体压力降的状态，控制目标明确，水管理控制周期短，利于工程应用。
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公开(公告)号：CN103490083A
公开(公告)日：2014-01-01
申请号：CN201310430137.6
申请日：2013-09-18
申请人： 清华大学
IPC分类号： H01M8/04
CPC分类号： H01M8/04432
摘要： 一种燃料电池防水淹控制方法，通过流场参数计算或实验测试得知待控制燃料电池正常运行条件下氢气压力降的理论计算值，通过水淹实验或流道参数得到防止待控制燃料电池发生水淹的氢气压力降控制上限，并划定待控制燃料电池的“微湿未淹”区间；通过氢气压力降的检测，对待控制燃料电池的水状态进行评价，并通过对反应温度和稳定时间的调节实现防止水淹的控制过程；本发明给出了燃料电池氢气压力降的理论计算值并给出了燃料电池水淹过程中的变化特征和氢气压力降控制区间，适用于燃料电池测控平台系统或燃料电池实际应用的各种场合，具有简捷、科学、精确、及时等优点。
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公开(公告)号：CN102424974A
公开(公告)日：2012-04-25
申请号：CN201110431577.4
申请日：2011-12-21
申请人： 清华大学
IPC分类号： C23F11/06
摘要： 一种金属锌电极的无机有机复合缓蚀剂，其特征在于，由可溶性的碳族元素酸根盐和聚氧乙烯类有机物组成，可溶性的碳族元素酸根盐和聚氧乙烯类有机物的重量比为1∶1-5，其总的使用量为占整个碱性溶液重量的0.001～0.2％；所述的聚氧乙烯类有机物是聚乙二醇、聚氧乙烯、吐温-20、吐温-60、吐温-80、辛基苯基聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯月桂醚中的一种或它们的混合物；所述的可溶性的可溶性碳族元素酸根盐是碳酸钠、碳酸钾、硅酸钠、硅酸钾、锡酸钠、锡酸钾中的一种或它们的混合物；本发明有效地降低金属锌在碱性溶液中的自腐蚀速率，而且安全无毒，成本低廉，可用于碱性锌电池中。
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公开(公告)号：CN101552347B
公开(公告)日：2011-06-01
申请号：CN200910083976.9
申请日：2009-05-14
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及一种基于板间逆流冷却剂流场的燃料电池，属于燃料电池技术领域。在本发明中，一个燃料电池具有两种性质的冷却剂流场，在这两种流场的流道槽内，冷却剂的流动方向相反，但在同一个流场的各流道槽内，冷却剂的流动方向相同；将两种流场相间地应用于各膜电极之间，就形成了板间逆流冷却剂流场。每种冷却剂流均有两对进出口，但均只有一对进出口和本流场内的冷却剂流道槽相连通，而另一对进出口和另一种流场内的与冷却剂流道槽相连通的一对进出口相耦合。根据本发明，任一个膜电极一侧的冷却剂流体温升所导致的膜温度的升高，恰为另一侧冷却剂流体温降所导致的膜温度的降低所抵消，从而使得膜电极的活性区的任何子区具有几乎相同的温度。
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