公开(公告)号：CN116666720A

公开(公告)日：2023-08-29

申请号：CN202310667787.6

申请日：2023-06-06

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  余纤纤

IPC: H01M8/2465 ,  H01M8/2475 ,  H01M8/0273

Abstract: 本发明公开了一种用于燃料电池堆内气体重新分配的隔热导电嵌入式装置，属于质子交换膜燃料电池领域。本发明装置包括至少一个空电池，所述空电池靠近燃料电池堆的端板，安装在单电池和端板之间；所述空电池与相邻的空电池或单电池串联连接；所述空电池不参与放电反应，即做空易发生气体短缺及低温的单电池，将实际发生反应的单电池位置后移。从而提升电堆中单电池输出性能一致性，提高电堆整体输出稳定性，消除电堆内短板效应。

公开(公告)号：CN112952153B

公开(公告)日：2022-09-20

申请号：CN202110116074.1

申请日：2021-01-28

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  余纤纤 ,  常华伟

IPC: H01M8/04223 ,  H01M8/04225 ,  H01M8/04302

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，具体涉及一种装载冷启动系统的质子交换膜燃料电池，包括冷启动系统和质子交换膜燃料电池，所述冷启动系统包括电阻丝(4)、第一金属过滤网(2)、第二金属过滤网(3)和预热电源，所述质子交换膜燃料电池包括风扇(1)和燃料电池电堆(5)；所述第一金属过滤网(2)、所述电阻丝(4)、所述第二金属过滤网(3)、所述预热电源、所述第一金属过滤网(2)依次串联构成闭合电回路。本发明在风冷金属双极板燃料电池基础上，以阴极流道铺设电阻丝的加热方式实现燃料电池低温预热，金属过滤网状结构为电热丝供电的同时自身可以发热，为电堆外围预热提供热量，实现电堆快速、均匀升温。

公开(公告)号：CN115064731A

公开(公告)日：2022-09-16

申请号：CN202210911729.9

申请日：2022-07-27

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  余纤纤

IPC: H01M8/04119 ,  H01M8/04014 ,  H01M8/04007 ,  H01M8/04089

Abstract: 本发明公开了一种空冷型燃料电池阴极催化加热加湿装置与方法，属于燃料电池领域，用于和燃料电池的电堆相连，包括有用于将电堆阳极中的氢气和水蒸气导入电堆的阴极进气口处的喷头组件，所述喷头组件一端和电堆的阳极出气口连通，所述喷头组件另一端和电堆的阴极进气口连通且留有空气进气间隙，所述喷头组件的出气面和电堆的阴极进气口平行，所述喷头组件和电堆之间设有用于将所述喷头组件内的氢气和水蒸气导入电堆的阴极进气口内的风扇。本发明空冷型燃料电池阴极催化加热加湿装置，对电堆中的氢气和水蒸气进行回收利用，简化电堆结构，降低了生产成本，同时具有良好的稳定性。

公开(公告)号：CN115064731B

公开(公告)日：2024-03-29

申请号：CN202210911729.9

申请日：2022-07-27

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  余纤纤

IPC: H01M8/04119 ,  H01M8/04014 ,  H01M8/04007 ,  H01M8/04089

Abstract: 本发明公开了一种空冷型燃料电池阴极催化加热加湿装置与方法，属于燃料电池领域，用于和燃料电池的电堆相连，包括有用于将电堆阳极中的氢气和水蒸气导入电堆的阴极进气口处的喷头组件，所述喷头组件一端和电堆的阳极出气口连通，所述喷头组件另一端和电堆的阴极进气口连通且留有空气进气间隙，所述喷头组件的出气面和电堆的阴极进气口平行，所述喷头组件和电堆之间设有用于将所述喷头组件内的氢气和水蒸气导入电堆的阴极进气口内的风扇。本发明空冷型燃料电池阴极催化加热加湿装置，对电堆中的氢气和水蒸气进行回收利用，简化电堆结构，降低了生产成本，同时具有良好的稳定性。

公开(公告)号：CN116487646A

公开(公告)日：2023-07-25

申请号：CN202310489942.X

申请日：2023-04-25

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  余纤纤

IPC: H01M8/04223

Abstract: 本发明属于质子交换膜燃料电池相关技术领域，并公开了一种蜂窝陶瓷管风冷燃料电池两级复合辅助冷启动装置，该装置包括供气风扇、一级加热器、二级加热器以及多个电磁阀，其中该供气风扇设置在阴极风冷燃料电池的阴极附近用于向一级加热器提供进气空气，该一级加热器呈电阻丝的形式，用于对进气空气执行一次加热，该二级加热器呈蜂窝陶瓷氢氧催化加热器的形式，并用于与一级加热器配合使空气实现二次加热；此外，所述多个电磁阀用于对输送至电堆本体和/或二级加热器的氢气执行不同的控制组合，由此实现不同工况的操作。通过本发明，能够顺利实现开放阴极燃料电池堆低成本无损超低温冷启动及运行，同时具备结构紧凑、便于操控、适应性好等优点。

公开(公告)号：CN113206270A

公开(公告)日：2021-08-03

申请号：CN202110439222.3

申请日：2021-04-23

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  余纤纤 ,  常华伟

IPC: H01M8/0267 ,  H01M8/0202 ,  H01M8/0258

Abstract: 本发明属于燃料电池技术领域，并具体公开了一种带有预热功能的风冷金属双极板质子交换膜燃料电池，其包括电堆、电阻和供电装置，其中：所述电堆包括多个层叠布置的金属双极板，以金属双极板中阳极流道的背面空腔作为安装槽；所述电阻嵌入安装在所述安装槽中，且所述电阻上涂有绝缘层；所述供电装置与所述电阻相连，用于为所述电阻供电。本发明在金属双极板阳极流道岸下空腔内置电阻，通过对电阻通电产生焦耳热来对燃料电池低温预热，实现电堆快速、均匀升温预热，能够在不改变双极板结构，不阻挡阴阳极流道，不影响电池性能的前提下提高电池冷启动时的热均衡性，实现电池在低温下的冷启动。

公开(公告)号：CN115863686B

公开(公告)日：2025-04-04

申请号：CN202211657862.2

申请日：2022-12-22

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  余纤纤

IPC: H01M8/0265 ,  H01M8/0263 ,  H01M8/026 ,  H01M8/04014

Abstract: 本发明属于质子交换膜燃料电池相关技术领域，并公开了一种两端带有波纹板散热肋的空冷型燃料电池金属双极板。所述阴极板上设置有纵向波纹流道，该纵向波纹流道的两端设置有氢气的入口/出口与所述阳极板上的入口/出口对应，所述氢气的入口/出口的外侧均设置有波纹状的散热肋，该散热肋上的流道方向和所述纵向波纹流道的方向一致，空气进入所述纵向波纹流道和散热肋中带走金属双极板的热量，实现空冷；所述阳极板上设置有横向波纹流道，所述氢气的入口/出口设置在该横向流道的两侧，该氢气从所述氢气的入口/出口进入和流出。通过本发明，解决中等功率的空冷型燃料电池的散热问题。

公开(公告)号：CN115064722B

公开(公告)日：2024-09-17

申请号：CN202210762406.8

申请日：2022-06-30

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  余纤纤

IPC: H01M8/0267 ,  H01M8/0258 ,  H01M8/04014 ,  H01M8/1007

Abstract: 本发明公开了一种空冷型质子交换膜燃料电池的散热金属冲压双极板,属于燃料电池领域，包括有上下层叠的阳极板和阴极板，所述阳极板上端面设有阳极流场,所述阳极流场上横向设有两端开口的阳极流道用于氢气进出，所述阴极板下端面设有阴极流场，所述阴极流场上纵向设有两端开口的阴极流道用于空气进出，所述阳极流道和所述阴极流道垂直，所述阳极流道的背面空腔和所述阴极流道的背面空腔连通形成凹凸散热通道。本发明空冷型质子交换膜燃料电池的散热金属冲压双极板，结构简单，具有良好的散热性能，易于生产加工，通用性较强。

公开(公告)号：CN116706126A

公开(公告)日：2023-09-05

申请号：CN202310748077.6

申请日：2023-06-21

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  余纤纤

IPC: H01M8/04014 ,  H01M8/2475 ,  H01M8/04701

Abstract: 本发明提供了一种质子交换膜燃料电池电堆多级热量梯级回收系统，属于风冷型质子交换膜燃料电池电堆领域，包括：风冷型燃料电池电堆、冷热流体掺混换热器、流量控制阀、换热器、换热工质流量控制阀和电堆端板加热器；最后一个风冷型燃料电池电堆的出口热风为第一个风冷型燃料电池电堆进风加热；对于中间的风冷型燃料电池电堆，风冷型燃料电池电堆的出口热风为相邻的风冷型燃料电池电堆进风加热；每个风冷型燃料电池电堆的阴极出气通过流量控制阀热流体进入换热器；风冷型燃料电池电堆的两端设置有电堆端板加热器；换热器吸收来自风冷型燃料电池电堆出口的热量加热循环工质。本发明提高了风冷堆系统环境适应性和电堆输出一致性。

公开(公告)号：CN115911442A

公开(公告)日：2023-04-04

申请号：CN202211657824.7

申请日：2022-12-22

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 涂正凯 ,  余纤纤

IPC: H01M8/0265 ,  H01M8/0267 ,  H01M8/02

Abstract: 本发明属于质子交换膜燃料电池相关技术领域，并公开了一种双凹凸通道空冷质子交换燃料电池金属双极板。该双极板包括阴极板和阳极板，其中，所述阴极板和阳极板上均设置有波纹流道，波纹流道中设置有用于增加气流扰动的凸台，阴极板和阳极板上的波纹流道方向相互垂直，阴阳极流道形成交叉流道，阴极板和阳极板的两端对应位置均设置有氢气入口/出口。通过本发明，提高空冷型燃料电池的输出性能，强化传质同时解决散热问题。