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公开(公告)号：CN116314982A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310546262.7
申请日：2023-05-16
Applicant: 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 , 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶集团有限公司第七一二研究所)
IPC: H01M8/1004 , H01M4/88
Abstract: 本发明涉及基于转印工艺的质子交换膜燃料电池CCM生产装置及方法，包括卷材、导向装置、浆料涂布系统和方体转印系统，卷材包括阴极转印基底、阳极转印基底和质子交换膜；导向装置用于将卷材从浆料涂布系统导向方体转印系统；浆料涂布系统用于在阴极转印基底和阳极转印基底上分别涂覆催化剂浆料，形成阴极催化层和阳极催化层，质子交换膜位于阴极催化层和阳极催化层之间；方体转印系统包括相对设置的第一方体转印模块和第二方体转印模块，用于周期性热压卷材，将阴极催化层和阳极催化层间隔转印到质子交换膜上，形成CCM以及留白段。本发明能够实现卷材连续转印的工业化生产，缩短了转印周期，同时能够对卷材中连续两片CCM进行留白。
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公开(公告)号：CN116646574A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310514858.9
申请日：2023-05-04
Applicant: 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 , 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶集团有限公司第七一二研究所)
IPC: H01M8/1041 , H01M8/1069 , H01M8/1072 , H01M8/1067
Abstract: 本发明公开一种高分子修饰的复合质子交换膜、其制备方法和燃料电池。该制备方法包括：将多孔聚四氟乙烯膨体浸泡至氧化剂分散液中，随后取出干燥；通过气相氧化聚合的方式在多孔聚四氟乙烯膨体表面包覆聚吡咯；在PPy纳米颗粒包覆修饰的多孔聚四氟乙烯膨体表面涂布全氟磺酸树脂溶液，随后经干燥、热处理和质子化处理，得到复合质子交换膜。本发明通过聚吡咯对多孔聚四氟乙烯膨体修饰改善其对树脂溶液的浸润特性，保障Nafion树脂的高效填充；质子化的PPy具备一定的质子电导率，可有效提升复合膜的质子电导率；PPy的存在可以作为可逆性还原剂缓解强氧化性氧自由基对Nafion树脂的化学腐蚀，提升复合质子交换膜的耐久性。
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公开(公告)号：CN116314982B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310546262.7
申请日：2023-05-16
Applicant: 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 , 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶集团有限公司第七一二研究所)
IPC: H01M8/1004 , H01M4/88
Abstract: 本发明涉及基于转印工艺的质子交换膜燃料电池CCM生产装置及方法，包括卷材、导向装置、浆料涂布系统和方体转印系统，卷材包括阴极转印基底、阳极转印基底和质子交换膜；导向装置用于将卷材从浆料涂布系统导向方体转印系统；浆料涂布系统用于在阴极转印基底和阳极转印基底上分别涂覆催化剂浆料，形成阴极催化层和阳极催化层，质子交换膜位于阴极催化层和阳极催化层之间；方体转印系统包括相对设置的第一方体转印模块和第二方体转印模块，用于周期性热压卷材，将阴极催化层和阳极催化层间隔转印到质子交换膜上，形成CCM以及留白段。本发明能够实现卷材连续转印的工业化生产，缩短了转印周期，同时能够对卷材中连续两片CCM进行留白。
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公开(公告)号：CN114709439B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210604077.4
申请日：2022-05-31
Applicant: 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 , 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所)
IPC: H01M8/0263 , H01M8/0258
Abstract: 本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种质子交换膜燃料电池流场板；通过在流场板本体的表面设置蛇形流道、进气口和排水口，蛇形流道的中间位置为反应段流道，蛇形流道的边缘位置为进气段流道和排水段流道，进气段流道的端部与进气口连通，排水段流道的端部与排水口连通，由于进气段流道和排水段流道的深度相对反应段流道的深度较深，使得反应气体可从进气段流道和排水段流道内水体的上方通过，可有利于进气段流道和排水段流道的通气，同时，反应段流道的深度相对进气段流道和排水段流道的深度较浅，便于反应气体向燃料电池的催化层扩散，进而提高反应段流道的温度，使反应段流道内的部分积水汽化，实现反应气体在蛇形流道内的流通。
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公开(公告)号：CN113113617A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110651725.7
申请日：2021-06-11
Applicant: 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开一种膜电极、燃料电池气体扩散层及其制备方法，属于燃料电池技术领域。该制备方法，包括以下步骤：S1、将微孔层浆料涂布在疏水碳纸的表面；所述微孔层材料由碳粉、聚四氟乙烯分散液、增稠剂以及溶剂混合得到混合物，并将所述混合物分散处理得到；S2、将涂布了微孔层浆料的疏水碳纸移至多孔陶瓷板上，并将真空泵与多孔陶瓷板相连，抽真空进行吸附预渗处理，之后干燥；S3、在疏水碳纸上继续涂布微孔层浆料，之后干燥，并在250‑400℃下烧结得到气体扩散层。本发明还提出一种上述制备方法制备得到的气体扩散层。此外，本发明还提出一种膜电极，气体扩散层、CCM催化层和边框依次贴合。本发明提高了气体扩散层的耐久性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118099444A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410522324.5
申请日：2024-04-28
Applicant: 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司
IPC: H01M4/86 , H01M4/96 , H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明涉及一种高保水性气体扩散层和膜电极及其制备方法，包括以下步骤：将多孔碳纳米片、聚四氟乙烯分散液、增稠剂以及溶剂混合，分散均匀得到微孔层浆料；将微孔层浆料涂布在疏水碳纸表面，静置使部分微孔层浆料渗入至疏水碳纸孔隙中，之后进行干燥，形成第一微孔层；在第一微孔层上再涂布一层微孔层浆料，干燥形成第二微孔层；之后进行烧结，得到气体扩散层。本发明通过使用多孔碳纳米片，迫使液态水只能从纳米片之间的大孔间隙中排出，显著延缓了液态水的排出效率，同时多孔碳纳米片中的孔结构又可以作为气体传输通道，在实现保水的同时不影响反应气体传输和电池性能。
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公开(公告)号：CN114709439A
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202210604077.4
申请日：2022-05-31
Applicant: 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 , 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所)
IPC: H01M8/0263 , H01M8/0258
Abstract: 本发明涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种质子交换膜燃料电池流场板；通过在流场板本体的表面设置蛇形流道、进气口和排水口，蛇形流道的中间位置为反应段流道，蛇形流道的边缘位置为进气段流道和排水段流道，进气段流道的端部与进气口连通，排水段流道的端部与排水口连通，由于进气段流道和排水段流道的深度相对反应段流道的深度较深，使得反应气体可从进气段流道和排水段流道内水体的上方通过，可有利于进气段流道和排水段流道的通气，同时，反应段流道的深度相对进气段流道和排水段流道的深度较浅，便于反应气体向燃料电池的催化层扩散，进而提高反应段流道的温度，使反应段流道内的部分积水汽化，实现反应气体在蛇形流道内的流通。
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公开(公告)号：CN113113617B
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202110651725.7
申请日：2021-06-11
Applicant: 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M8/1004
Abstract: 本发明公开一种膜电极、燃料电池气体扩散层及其制备方法，属于燃料电池技术领域。该制备方法，包括以下步骤：S1、将微孔层浆料涂布在疏水碳纸的表面；所述微孔层材料由碳粉、聚四氟乙烯分散液、增稠剂以及溶剂混合得到混合物，并将所述混合物分散处理得到；S2、将涂布了微孔层浆料的疏水碳纸移至多孔陶瓷板上，并将真空泵与多孔陶瓷板相连，抽真空进行吸附预渗处理，之后干燥；S3、在疏水碳纸上继续涂布微孔层浆料，之后干燥，并在250‑400℃下烧结得到气体扩散层。本发明还提出一种上述制备方法制备得到的气体扩散层。此外，本发明还提出一种膜电极，气体扩散层、CCM催化层和边框依次贴合。本发明提高了气体扩散层的耐久性。
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公开(公告)号：CN118231684B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202410642734.3
申请日：2024-05-23
Applicant: 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司
IPC: H01M4/88 , H01M4/86 , H01M8/1004
Abstract: 本发明提供一种催化剂质子膜涂层及其制备方法、以及膜电极、燃料电池，上述制备方法包括：首先将钠型树脂加入到Pt/C催化剂的水醇分散液中，充分搅拌分散，以得到催化剂浆料，其次，将催化剂浆料涂布于PTFE膜上，常温下干燥后转移至惰性气氛烧结箱中进行热处理，以得到催化剂PTFE涂层膜，再次，将催化剂PTFE涂层膜与质子交换膜通过热压转印方式制备成催化剂质子膜转印层，最后，对催化剂质子膜转印层进行质子化处理，以得到催化剂质子膜涂层；本发明利用钠型树脂热稳定性好的特点，通过后续热处理提升了催化剂质子膜涂层中全氟磺酸树脂的结晶程度，进而有效提升抗自由基氧化腐蚀能力。
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公开(公告)号：CN114267845B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202111424730.0
申请日：2021-11-26
Applicant: 武汉氢能与燃料电池产业技术研究院有限公司 , 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所)
Abstract: 本发明公开了一种燃料电池气体扩散层及其制备方法，所述燃料电池气体扩散层的制备方法包括如下步骤：(1)将疏水材料、导电炭黑和溶剂混匀后得到浆料；(2)采用丝网印刷的方式将浆料涂布在碳基底的一侧，经干燥处理，在碳基底上形成一层厚度为5～15μm的第一微孔层；采用直涂的方式将浆料涂于第一微孔层上，经过干燥、烧结后，在第一微孔层上形成厚度为20～40μm的第二微孔层，即制备得到所述燃料电池气体扩散层。本发明的双层微孔层设计，采用丝网印刷制备第一微孔层，再直涂制备第二层微孔层，解决了现有技术中单次成型的微孔层接触电阻大、裂纹影响耐久性及碳基底与微孔层界面间水淹的技术问题。
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