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公开(公告)号：CN109301301B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN201811208875.5
申请日：2018-10-17
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/2455 , H01M8/2465 , H01M8/1011 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种直接甲醇燃料电池堆。该电池堆中的各级单电池包括膜电极组件、位于膜电极组件两侧的集电板、位于集电板外侧的阳极双极支撑板和阴极支撑板、位于电池堆两端的右侧阳极支撑板和左侧阳极支撑板；还包括螺栓组、导电连接器、注液装置和外围电路控制系统；所述电池堆上方为导电连接器和注液装置；所述阳极集电板和阴极集电板为流场板与集电极的一体化，阳极集电板和阴极集电板均由导电引出框和导电鱼鳞状拉伸网组合而成。本发明可以有效地减轻电池堆的重量，此外，拉伸网作为阴阳极的流场板能有效地缓解阳极的气淹和阴极的水淹现象，从而更好实现全被动式燃料电池堆。同时，拉伸网的应用还有利于减少电池的内阻，提高电池的输出性能。
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公开(公告)号：CN105932313B
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201610410999.6
申请日：2016-06-12
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/0258 , H01M8/026 , H01M8/0265 , H01M8/1011
CPC classification number: Y02E60/523
Abstract: 本发明公开了一种用于直接甲醇燃料电池的亲疏水复合型功能性流场板，所述亲疏水复合型功能性流场板单侧均匀间隔地开有若干二维度渐扩型梯形槽道，所述槽道的内表面设置有疏水层，其余表面设置有亲水层。本发明还提供了一种所述亲疏水复合型功能性流场板的制备方法，包括步骤：(1)流场板烧结成型、(2)流场板表面预处理、(3)表面沉积工艺、(4)气氛烧结强化工艺、(5)表面修饰工艺、(6)构建亲水表面。本发明能够实现阳极侧有效阻碍甲醇穿透的同时，高效率将阳极产物二氧化碳通过疏水渐扩型槽道排出，有效缓解阳极产物堵塞甲醇传递通道导致电池性能降低的情况，使燃料电池在不同工作电流下保证燃料供应成为可能，从而提高电池综合性能。
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公开(公告)号：CN105140546A
公开(公告)日：2015-12-09
申请号：CN201510597937.6
申请日：2015-09-20
Applicant: 华南理工大学
CPC classification number: Y02E60/523 , H01M8/1011 , H01M8/04201
Abstract: 本发明公开了一种实现直接甲醇燃料电池纯甲醇供料的燃料电池，包括电池壳体，固定在所述电池壳体上将所述内腔分割为甲醇燃料腔和蒸汽腔的渗透汽化膜，所述蒸汽腔的上方由下至上依次层叠设置有阳极流场板、膜电极、阴极流场板，所述电池壳体的开口端绝缘地设置有压覆在阴极集电板上的空心盖板，所述阳极流场板与膜电极的阳极侧之间设置有具有亲水性质的亲水多孔板，所述膜电极的阴极侧与阴极流场板之间设置有具有疏水性质的疏水多孔板。本发明既保证甲醇的持续汽化供料，又能在促进阴极水反补到阳极参与反应的同时，抑制甲醇穿透，保证电池输出性能的前提下，有效提高电池能量密度，实现电池高浓度甲醇甚至纯甲醇供料，大幅延长电池的工作时间。
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公开(公告)号：CN107369838B
公开(公告)日：2020-09-22
申请号：CN201710485275.2
申请日：2017-06-23
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M4/86 , H01M4/88 , H01M8/1011
Abstract: 本发明公开了一种用于直接甲醇燃料电池的免热压复合电极及其制备方法。该电极包括一体化流场扩散层和催化层；所述一体化流场扩散层包括基底和填充层；所述基底为在厚度方向上具有孔隙率梯度的金属纤维或金属粉末烧结多孔板；所述填充层附着在基底孔隙率较小的一侧面及部分内部空间；所述催化层附着在填充层的表面；本发明用于直接甲醇燃料电池的免热压复合电极的制备方法，包括如下步骤：（1）基底的制备；（2）填充层的制备；（3）一体化流场扩散层的制备；（4）催化层的制备；（5）复合电极的制备。本发明提出了流场和扩散层一体化制备，省去了单独加工及流场制备工艺，简化了电池关键组件‑膜电极的制备工艺，具备高效、低成本的特点。
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公开(公告)号：CN108767287A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810421799.X
申请日：2018-05-04
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了用于控制及利用直接甲醇燃料电池阳极CO2的复合流场板。所述复合流场板由开放式栅状集电板及传质管理层组合而成；所述开放式栅状集电板与膜电极贴合，具有多条宽度为0.5~1.5mm的直通槽道，肋宽为0.5~1.5mm，开孔率为40%~60%；传质管理层通过固定板与开放式栅状集电板紧密贴合。本发明中开放式栅状集电板可实现对CO2气体的定向排出使其形成具有自驱动排放效应的排放行为，实现在槽道内的强化传质。传质管理层不仅能实现对CO2气体流向的控制，实现气液传输通道分离，而且能保证不损害电池性能的情况下供应较高浓度的甲醇溶液，提高电池的续航能力。该复合流场板在保证更高电池输出性能的前提下，有效提高电池能量密度，大幅提高电池的性能及延长工作时间。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105932313A
公开(公告)日：2016-09-07
申请号：CN201610410999.6
申请日：2016-06-12
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/0258 , H01M8/026 , H01M8/0265 , H01M8/1011
CPC classification number: Y02E60/523 , H01M8/0258 , H01M8/026 , H01M8/0265 , H01M8/1011
Abstract: 本发明公开了一种用于直接甲醇燃料电池的亲疏水复合型功能性流场板，所述亲疏水复合型功能性流场板单侧均匀间隔地开有若干二维度渐扩型梯形槽道，所述槽道的内表面设置有疏水层，其余表面设置有亲水层。本发明还提供了一种所述亲疏水复合型功能性流场板的制备方法，包括步骤：(1) 流场板烧结成型、(2)流场板表面预处理、(3)表面沉积工艺、(4)气氛烧结强化工艺、(5)表面修饰工艺、(6)构建亲水表面。本发明能够实现阳极侧有效阻碍甲醇穿透的同时，高效率将阳极产物二氧化碳通过疏水渐扩型槽道排出，有效缓解阳极产物堵塞甲醇传递通道导致电池性能降低的情况，使燃料电池在不同工作电流下保证燃料供应成为可能，从而提高电池综合性能。
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公开(公告)号：CN108767287B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN201810421799.X
申请日：2018-05-04
Applicant: 华南理工大学
Abstract: 本发明公开了用于控制及利用直接甲醇燃料电池阳极CO2的复合流场板。所述复合流场板由开放式栅状集电板及传质管理层组合而成；所述开放式栅状集电板与膜电极贴合，具有多条宽度为0.5~1.5mm的直通槽道，肋宽为0.5~1.5mm，开孔率为40%~60%；传质管理层通过固定板与开放式栅状集电板紧密贴合。本发明中开放式栅状集电板可实现对CO2气体的定向排出使其形成具有自驱动排放效应的排放行为，实现在槽道内的强化传质。传质管理层不仅能实现对CO2气体流向的控制，实现气液传输通道分离，而且能保证不损害电池性能的情况下供应较高浓度的甲醇溶液，提高电池的续航能力。该复合流场板在保证更高电池输出性能的前提下，有效提高电池能量密度，大幅提高电池的性能及延长工作时间。
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公开(公告)号：CN109301301A
公开(公告)日：2019-02-01
申请号：CN201811208875.5
申请日：2018-10-17
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/2455 , H01M8/2465 , H01M8/1011 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开了一种直接甲醇燃料电池堆。该电池堆中的各级单电池包括膜电极组件、位于膜电极组件两侧的集电板、位于集电板外侧的阳极双极支撑板和阴极支撑板、位于电池堆两端的右侧阳极支撑板和左侧阳极支撑板；还包括螺栓组、导电连接器、注液装置和外围电路控制系统；所述电池堆上方为导电连接器和注液装置；所述阳极集电板和阴极集电板为流场板与集电极的一体化，阳极集电板和阴极集电板均由导电引出框和导电鱼鳞状拉伸网组合而成。本发明可以有效地减轻电池堆的重量，此外，拉伸网作为阴阳极的流场板能有效地缓解阳极的气淹和阴极的水淹现象，从而更好实现全被动式燃料电池堆。同时，拉伸网的应用还有利于减少电池的内阻，提高电池的输出性能。
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公开(公告)号：CN105140546B
公开(公告)日：2018-09-14
申请号：CN201510597937.6
申请日：2015-09-20
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M8/1011 , H01M8/04082
Abstract: 本发明公开了一种实现直接甲醇燃料电池纯甲醇供料的燃料电池，包括电池壳体，固定在所述电池壳体上将所述内腔分割为甲醇燃料腔和蒸汽腔的渗透汽化膜，所述蒸汽腔的上方由下至上依次层叠设置有阳极流场板、膜电极、阴极流场板，所述电池壳体的开口端绝缘地设置有压覆在阴极集电板上的空心盖板，所述阳极流场板与膜电极的阳极侧之间设置有具有亲水性质的亲水多孔板，所述膜电极的阴极侧与阴极流场板之间设置有具有疏水性质的疏水多孔板。本发明既保证甲醇的持续汽化供料，又能在促进阴极水反补到阳极参与反应的同时，抑制甲醇穿透，保证电池输出性能的前提下，有效提高电池能量密度，实现电池高浓度甲醇甚至纯甲醇供料，大幅延长电池的工作时间。
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公开(公告)号：CN107369838A
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201710485275.2
申请日：2017-06-23
Applicant: 华南理工大学
IPC: H01M4/86 , H01M4/88 , H01M8/1011
CPC classification number: Y02E60/523 , H01M4/8657 , H01M4/8807 , H01M4/8828 , H01M4/8882 , H01M8/1011
Abstract: 本发明公开了一种用于直接甲醇燃料电池的免热压复合电极及其制备方法。该电极包括一体化流场扩散层和催化层；所述一体化流场扩散层包括基底和填充层；所述基底为在厚度方向上具有孔隙率梯度的金属纤维或金属粉末烧结多孔板；所述填充层附着在基底孔隙率较小的一侧面及部分内部空间；所述催化层附着在填充层的表面；本发明用于直接甲醇燃料电池的免热压复合电极的制备方法，包括如下步骤：（1）基底的制备；（2）填充层的制备；（3）一体化流场扩散层的制备；（4）催化层的制备；（5）复合电极的制备。本发明提出了流场和扩散层一体化制备，省去了单独加工及流场制备工艺，简化了电池关键组件-膜电极的制备工艺，具备高效、低成本的特点。
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