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公开(公告)号：CN109411792B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN201811449368.0
申请日：2018-11-30
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/1011 , H01M8/1004 , H01M8/0297
Abstract: 本发明公开了一种新型管状直接甲醇燃料电池，包括栅形壳体、阳极集电板、阻醇层和膜电极、阴极集电器，所述栅形壳体呈筒形且下端封闭、上端开口并设有端盖，所述栅形壳体圆周壁均匀设置有若干竖状格栅，所述端盖设置有连接各阳极集电板的导线；所述阳极集电板、阻醇层和膜电极由内向外依次紧贴地设在所述栅形壳体各竖状格栅之间且各膜电极与栅形壳体外周面共面，所述的阴极集电器紧固在所述栅形壳体的外周面且与各膜电极紧密接触。本发明有效减少了电池的重量和体积，解决了管状燃料电池组装、拆卸较为困难的问题；改善了阳极气淹、甲醇穿透、阴极水淹造成的影响且降低了电池的接触内阻，提高了电池的输出性能、体积功率比和质量功率比。
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公开(公告)号：CN113675424B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202110853393.0
申请日：2021-07-27
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/0263 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种基于正弦波纹的衍生型波纹流场板，用于主动式直接甲醇燃料电池的阳极流场板，所述的衍生型波纹流场板设置有流道，所述的流道内设置有扰流结构。所述的扰流结构为规律分布的波纹结构，形成波纹流道。所述波纹结构由两个及以上标准的正弦函数线性相加构成。本发明克服了标准正弦波纹流场存在速度死区的缺陷，提出的衍生型波纹流场增加了扰流结构迎风面的长度，降低了迎风面的曲率变化，减少了背风面的长度，使得CO2气柱能够充分地贴合壁面，减少了流场内的速度死区，降低了流体动能的耗散和阻力。因此，衍生型波纹流场板中的扰流结构更有利于传质过程的进行，从而提高电池的输出性能。
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公开(公告)号：CN111029631B
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN201911208929.2
申请日：2019-11-30
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/1011 , H01M8/04089 , H01M8/023 , H01M8/1018 , H01M8/04007
Abstract: 本发明公开了一种拱型自供氧余热利用式直接甲醇燃料电池，包括拱形壳体、渗透汽化膜、中心反应部分、氧气发生腔与热力循环系统；所述渗透汽化膜将拱形壳体分割为甲醇燃料腔和蒸汽腔；所述蒸汽腔中设置有气体缓冲结构；气体缓冲结构包括第一疏水纤维板和与第一疏水纤维板间隔设置的第一亲水多孔板；中心反应部分设置有阳极流场板、膜电极和阴极流场板，膜电极位于阳极流场板和阴极流场板中间，阳极流场板与膜电极的阳极侧之间设置有第二亲水多孔板；膜电极的阴极侧与阴极流场板之间设置有第二疏水纤维板；所述氧气发生腔设有双层的第三疏水纤维板。本发明有效地提高了电池能量密度，实现电池高浓度甲醇甚至纯甲醇供料，从而延长电池的工作时间。
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公开(公告)号：CN113675442A
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202110853397.9
申请日：2021-07-27
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/04223 , H01M8/04029 , H01M8/04302 , H01M8/04701 , H01M8/0662
Abstract: 本发明公开了一种应用于燃料电池的辅助低温冷启动系统及其控制方法，所述的辅助低温冷启动系统包括氢气供给模块、空气供给模块、催化燃烧加热模块、电加热模块、冷却液循环模块、尾气处理模块、控制模块、燃料电池电堆。所述的辅助低温冷启动系统具有模式一、模式二两种辅助启动模式。所述的模式一启动时，催化燃烧加热模块和电加热模块同时工作。所述的模式二启动时，电加热模块工作，氢气供给模块和空气供给模块开启，燃料电池电堆开始低功率运行。本发明提出的辅助低温冷启动系统采用模块化设计，具有启动速度快、能量利用率高、系统安全可靠等优点。
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公开(公告)号：CN114006004B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202110938522.6
申请日：2021-08-16
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/04014 , H01M8/04029 , H01M8/04223 , H01M8/04302 , H01M8/04701 , H01M8/0662
Abstract: 本发明公开的通过活塞燃烧辅助加热的PEMFC冷启动系统包括包括PEMFC模块、氢气供气路、氧气供气路、氢废气出路、氧废气出路、第一预混室、第二预混室、燃烧室、氢气补充路、氧气补充路、循环水系统和信号处理模块。还提供相应的控制方法。本发明无需通过外界电路负载加热，提出一种全新的通过活塞燃烧辅助加热的质子交换膜燃料电池冷启动系统。该系统以出堆废气为原料，经加气、燃烧、冷却、压缩、降压后，利用其燃烧产生的热量，以燃烧废气和循环水为热源送入燃料电池堆，实现对燃料电池堆的多重加热。该发明不仅加快了冷启动时燃料电池堆的升温速度，减少了冷启动时系统的资源浪费，提高了原料的利用率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109888166A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910071212.1
申请日：2019-01-25
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M2/36 , H01M8/04298 , H01M8/1011 , H01M8/247
Abstract: 本发明公开了一种直接甲醇燃料电池堆系统，包括设置有栅栏状网格片的封装外壳、设置在所述封装外壳内的电池堆、注液系统、排液系统、外围电路控制系统，所述的电池堆包括至少一层通过螺栓组叠加紧固的子电池堆，每层子电池堆包括有若干单燃料电池，相邻单燃料电池的阳极腔之间通过两条槽道连通，位于每层子电池堆最左端的单燃料电池的阳极腔与所述注液系统相连通，最右端的单燃料电池的阳极腔与所述排液系统相连通，所述外围电路控制系统通过电路连接电池堆、注液系统、排液系统。本发明可有效地缓解阳极气阻、阴极水淹，并减小流场板的阻抗，减轻电池堆的重量、简化电池堆结构，从而更好实现全被动式燃料电池堆，提升电池堆的性能。
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公开(公告)号：CN109888166B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN201910071212.1
申请日：2019-01-25
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/02 , H01M8/04298 , H01M8/1011 , H01M8/247
Abstract: 本发明公开了一种直接甲醇燃料电池堆系统，包括设置有栅栏状网格片的封装外壳、设置在所述封装外壳内的电池堆、注液系统、排液系统、外围电路控制系统，所述的电池堆包括至少一层通过螺栓组叠加紧固的子电池堆，每层子电池堆包括有若干单燃料电池，相邻单燃料电池的阳极腔之间通过两条槽道连通，位于每层子电池堆最左端的单燃料电池的阳极腔与所述注液系统相连通，最右端的单燃料电池的阳极腔与所述排液系统相连通，所述外围电路控制系统通过电路连接电池堆、注液系统、排液系统。本发明可有效地缓解阳极气阻、阴极水淹，并减小流场板的阻抗，减轻电池堆的重量、简化电池堆结构，从而更好实现全被动式燃料电池堆，提升电池堆的性能。
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公开(公告)号：CN113809359A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202110939681.8
申请日：2021-08-16
Applicant: 华南理工大学 , 广东氢机智创科技有限公司
IPC: H01M8/04082 , H01M8/04089 , H01M8/04119 , H01M8/0438 , H01M8/04537 , H01M8/04828 , H01M8/0662
Abstract: 本发明公开的一种质子交换膜燃料电池水管理系统，包括PEMFC模块、氢气供应装置、氢气供应一路、第一加湿装置、第一储液装置、第一尾气排出通道、氢气供应二路、第三储液装置、第二尾气排出通道、空气供应装置、第二加湿装置、第二储液装置、空气供应一路、第三尾气排出通道、第四储液装置、第四尾气排出通道和空气供应二路。还提供了相应的控制方法。通过控制气体流动方向，实现供气方向的转换，使电堆内水分布均匀。并可将尾气导入加湿罐中与新鲜气体混合，实现气体的自增湿。本发明能有效提高电堆的性能，变向供气解决了燃料电池内水分布不均匀的问题，同时解决了气体出口处易发生水淹而导致传质困难进而造成电堆整体性能下降等问题。
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公开(公告)号：CN111029631A
公开(公告)日：2020-04-17
申请号：CN201911208929.2
申请日：2019-11-30
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/1011 , H01M8/04089 , H01M8/023 , H01M8/1018 , H01M8/04007
Abstract: 本发明公开了一种拱型自供氧余热利用式直接甲醇燃料电池，包括拱形壳体、渗透汽化膜、中心反应部分、氧气发生腔与热力循环系统；所述渗透汽化膜将拱形壳体分割为甲醇燃料腔和蒸汽腔；所述蒸汽腔中设置有气体缓冲结构；气体缓冲结构包括第一疏水纤维板和与第一疏水纤维板间隔设置的第一亲水多孔板；中心反应部分设置有阳极流场板、膜电极和阴极流场板，膜电极位于阳极流场板和阴极流场板中间，阳极流场板与膜电极的阳极侧之间设置有第二亲水多孔板；膜电极的阴极侧与阴极流场板之间设置有第二疏水纤维板；所述氧气发生腔设有双层的第三疏水纤维板。本发明有效地提高了电池能量密度，实现电池高浓度甲醇甚至纯甲醇供料，从而延长电池的工作时间。
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公开(公告)号：CN109390603B
公开(公告)日：2025-01-17
申请号：CN201811358752.X
申请日：2018-11-15
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/0254 , H01M8/0258 , H01M8/1011
Abstract: 本发明公开了一种波纹流场板，用于主动式直接甲醇燃料电池的阳极流场板，所述波纹流场板设置有流道，所述的流道内设置有规律分布的扰流结构。所述扰流结构为规律分布的波纹结构，形成波纹流道。所述波纹结构的特征呈正弦函数Asin(Wx)，其中A为幅值，W为角频率，所述波纹结构的波峰波谷形成扰流结构。本发明的波纹流场板中的扰流结构使得流道的璧面速度梯度增加，因此，璧面的剪切速率增加，加速了阳极侧的生成物——二氧化碳气体的排放，缓解了阳极侧因二氧化碳气体堵塞所导致燃料供给不足，电池性能下降的情况。与此同时，波纹流场板中的扰流结构更有利于传质过程的进行，从而提高电池的输出性能。
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