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公开(公告)号：CN114373951A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202111521813.1
申请日：2021-12-13
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明涉及一种高固含量高分散性质子交换膜燃料电池催化剂墨水及其制备方法，该催化剂墨水通过以下步骤制得：S1：取催化剂加入水中，然后加入第一离聚物溶液，经一次搅拌得到预分散墨水；S2：对预分散墨水进行均质分散，得到初步分散墨水；S3：取第二离聚物溶液以及溶剂依次加入到所得初步分散墨水中，然后二次搅拌，即得目的产物。本发明使用第一离聚物分散催化剂墨水，第一离聚物具有亲水性、疏水性，其在催化剂墨水中会吸附至催化剂团聚体表面，使团簇表面具有电势，从而分散团聚体，释放出团聚体中的自由水，降低催化剂墨水粘度。与现有技术相比，本发明催化剂墨水流动性更好，且稳定性更高，具有更强的粘结作用，其中催化剂分散效果较好。
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公开(公告)号：CN114373945A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202111545247.8
申请日：2021-12-16
Applicant: 同济大学
IPC: H01M4/88 , H01M4/92 , H01M8/04089
Abstract: 本发明涉及一种适用于超薄质子交换膜催化剂浆料的制备方法，包括：首先将Pt/C催化剂与离聚物、醇类试剂、水混合，得到催化剂浆料原液；再将催化剂浆料原液超声分散，得到初分散催化剂浆料；最后使用定转子搅拌机，将初分散催化剂浆料剪切分散，即得到适用于超薄质子交换膜催化剂浆料。与现有技术相比，本发明所制备的催化剂浆料对于超薄质子交换膜，尤其是厚度≤15μm的质子交换膜具有良好的适应性，可有效避免催化剂浆料与离型膜之间渗透粘接问题，并且所用装置操作方便，实施难度较低且不依赖于进口，适合小批量制作，并有利于推动燃料电池催化剂浆料制备和后续膜电极制备的国产化。
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公开(公告)号：CN112414883B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202011315922.3
申请日：2020-11-22
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明涉及一种用于质子交换膜燃料电池催化剂浆料稳定性测试的方法，该方法包括如下步骤：S1、制备质子交换膜燃料电池催化剂浆料于容器中；S2、将催化剂浆料静置设定时长；S3、对容器中由上到下k个不同深度处，每个深度处任意n个位置分别进行取样；S4、对样本分别进行称重；S5、将样本烘干至恒重；S6、对烘干的样品分别进行称重；S7、基于烘干前后的样本重量计算质子交换膜燃料电池催化剂浆料的沉降率以及不均匀度；S8、基于沉降率以及不均匀度求取催化剂浆料的稳定性估计量。与现有技术相比，本发明方法简单，操作要求低，重现性好，实验灵活，成本低廉，不需要贵重仪器等特征，可在科研或产业中广泛应用。
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公开(公告)号：CN114243033A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111500333.7
申请日：2021-12-09
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明涉及燃料电池催化层制备技术领域，尤其是涉及一种无瑕疵的催化剂直接涂布质子交换膜及其制备方法与应用。本发明将全氟磺酸溶液、正丙醇、去离子水混合得到分散液；将催化剂用去离子水润湿，然后与分散液混合，进行超声分散处理，形成一次分散催化剂浆料；然后将一次分散催化剂浆料进行高剪切分散，得到二次分散催化剂浆料；最后采用刮涂工艺，进行单层涂布得到无瑕疵的催化剂直接涂布质子交换膜。与现有技术相比，本发明制作的燃料电池催化层，厚度均匀、一致性好，无表面裂纹，可根据不同的催化剂上料量制作不同厚度的催化层，适于国产化燃料电池膜电极的生产。
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公开(公告)号：CN114142058A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111411971.1
申请日：2021-11-25
Applicant: 同济大学
IPC: H01M8/0273 , H01M8/1004
Abstract: 本发明涉及一种燃料电池的密封框架，具体涉及一种燃料电池膜电极密封框架，用于燃料电池中，所述的燃料电池包括CCM膜、膜电极密封框架、炭纸和双极板，密封框架包括子密封框架和支撑框架；CCM膜的两侧分别依次设置子密封框架和支撑框架以及双极板；炭纸镶嵌于膜电极密封框架内部并覆盖CCM膜的活性区域；CCM膜单侧的子密封框架和支撑框架的总厚度与CCM膜单侧的炭纸压缩后的总厚度相等。与现有技术相比，本发明的膜电极蜜蜂框架可起到支撑与防过压的作用，有效防止由于电堆压力过大，导致炭纸和催化层发生损伤；同时还可降低双极板密封胶线的精度要求，使电堆高效匹配组装。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114117855A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111411491.5
申请日：2021-11-25
Applicant: 同济大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于有限元技术的燃料电池双极板抗压性能分析方法，该方法包括如下步骤：S1、构建双极板和密封圈的3D模型；S2、将双极板和密封圈的3D模型导入有限元分析软件；S3、对双极板和密封圈的模型进行相应设置；S4、对双极板受压过程进行有限元分析获取双极板应力分布情况。与现有技术相比，本发明采用计算机有限元分析技术对组装压力下双极板的力学性能进行分析，不仅减少了大量的实验时间和材料浪费，省去制造实际双极板模型的繁琐工艺，计算出双极板的应力分布情况，还能依据几何结构特征与性能的关系来设计双极板3D模型，为开发性能优异的燃料电池双极板提供科学依据。
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公开(公告)号：CN113903944A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202111113854.7
申请日：2021-09-23
Applicant: 同济大学
IPC: H01M8/04007 , H01M8/04029 , H01M8/04225 , H01M8/04302
Abstract: 本发明涉及一种燃料电池系统启动方法，该方法包括：接收燃料电池系统启动命令，进行控制器上电判断，唤醒燃料电池系统；根据本次启动温度和前一次停机状态选择进入不同的启动模式：若温度为正常温度且前一次停机为正常停机则进入常温正常启动模式，若温度为正常温度且前一次停机为故障停机则进入常温故障启动模式，若温度处于低温且前一次停机为正常停机则进入低温正常启动模式，若温度处于低温且前一次停机为故障停机则进入低温故障启动模式；不同的启动模式下建立燃料电池系统启动需要的条件参数，燃料电池系统进入正常运行。与现有技术相比，本发明一定程度上保护了燃料电池系统寿命和安全性，同时提高系统的实用性。
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公开(公告)号：CN113237823A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110546764.0
申请日：2021-05-19
Applicant: 同济大学
IPC: G01N17/00 , G01N3/18 , G01R31/378 , G01R31/392
Abstract: 本发明涉及一种质子交换膜燃料电池高低温循环测试系统，该系统包括相互独立的低温循环冲击结构和高温循环冲击结构；低温循环冲击结构包括冷源、冷源工作通道和冷源自循环通道，冷源通过冷源工作通道与待测试件连通形成低温循环冲击回路，冷源还与冷源自循环通道连通形成低温保温调节回路；高温循环冲击结构包括热源、热源工作通道和热源自循环通道，热源通过热源工作通道与待测试件连通形成高温循环冲击回路，热源还与热源自循环通道连通形成高温保温调节回路；冷源、冷源工作通道、冷源自循环通道、热源、热源工作通道和热源自循环通道均连接至控制器。与现有技术相比，本发明可快速进行加热制冷切换，实现电堆材料和关键部件耐久性的快速评测。
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公开(公告)号：CN113206269A
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202110545413.8
申请日：2021-05-19
Applicant: 同济大学
IPC: H01M8/0258 , H01M8/0267 , H01M8/0206 , H01M8/241 , H01M8/2457
Abstract: 本发明涉及一种单板三腔式燃料电池双极板及燃料电池堆，单板三腔式燃料电池双极板包括双极板单板(3)，所述的双极板单板(3)一侧为阳极侧，另一侧为阴极侧，所述的阳极侧设置多条燃料气体流道(24)，所述的阴极侧设置多条氧化气体流道(29)，所述的双极板单板(3)上在其厚度方向内还设有若干中空的冷却液流道(31)。燃料电池堆包括串联堆叠的双极板和膜电极组件(1)，所述的双极板采用所述的单板三腔式燃料电池双极板。与现有技术相比，本发明可以有效降低多片双极板堆叠的总厚度，减少电堆体积，提升电堆的功率密度，从而适应大功率发电电堆的要求。
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公开(公告)号：CN108172857B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201711185711.0
申请日：2017-11-23
Applicant: 同济大学
IPC: H01M8/0254 , H01M8/026 , H01M8/0263
Abstract: 本发明涉及一种支持高电流密度放电的燃料电池电堆流场板，包括背面相对连接的阴极流场板和阳极流场板，阴极流场板和阳极流场板的正面分别加工有呈水波纹式的空气流场通道和氢气流场通道，在阴极流场板和阳极流场板的背面之间加工有冷却水流场通道，阴极流场板和阳极流场板上均具有连通的一对共用空气通道、一对共用氢气通道和一对共用水通道，并分别形成连接空气流场通道、氢气流场通道、冷却水流场通道的进出口端的空气进/出口、氢气进/出口和冷却水进/出口。与现有技术相比，本发明的流场板采用更优化的流道设计、更佳的材料配方、更优的装配方式，达到大电流放电、温度均匀化、支持低温快速启动和加载、对负载的变化快速响应的目的。
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