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公开(公告)号：CN110620254B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN201910913061.X
申请日：2019-09-25
申请人： 清华大学
IPC分类号： H01M8/2404 , G01M3/02 , G05B19/414
摘要： 一种伺服旋转燃料电池电堆组装机,压装部分包括压板，控制压板位置及压力的行程控制部件，压紧接触端口，通过行程控制部件控制压板定位及压装，同时设置有压装控制系统，该装堆机还包括控制压装物转动的旋转结构。压装部分分为上下两部分，压板连接有定位平台旋转系统，可实现0～360°范围内任意角度旋转与固定，压装部分采用三梁四柱结构，系统使用PLC可编程控制器，触摸屏界面，压力传感器和位移传感器等，适时监测压装力和位移，实现压装数据保存和可追溯，本设备提供在线检测气密性功能，分别对氢气，氧气和水三通道采用压缩空气检测，便于及时处理，压装、旋转、气密测试功能模块可独立操作，手动和自动模式均可实现。
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公开(公告)号：CN117684184A
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311667977.4
申请日：2023-12-07
申请人： 清华大学
IPC分类号： C25B1/04 , C25B9/23 , C25B11/04 , B82Y30/00 , B82Y40/00 , B22F9/24 , B22F1/145 , B22F1/054 , C25B11/031
摘要： 本申请属于催化材料技术领域的一种高催化活性高效物质传输高活性面积的氢能催化剂及其制备方法。所述方法以第一金属为模版，通过多步置换反应获得中空、多孔的合金纳米材料氢能催化剂。所述氢能催化剂增加OER催化剂活性面积，增强了催化剂本征活性，提高了催化剂利用效率，而且中空和多孔结构，不仅可以改善短程质子传导，增加物质传输能力，改善水的补给和氧气排出，而且降低了离聚物覆盖对催化剂毒化作用以及对催化剂局域传输阻力的影响，进而极大地提高了膜电极OER的电解效率。
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公开(公告)号：CN114512689A
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202210124423.9
申请日：2022-02-10
申请人： 清华大学
IPC分类号： H01M8/0258 , H01M8/04746
摘要： 本发明提出了一种基于特斯拉阀的可变进气方式燃料电池流场及其控制方法，流场由多个多级特斯拉阀单流道并列组成，多个多级特斯拉阀单流道均与反应物进/出口连通，多级特斯拉阀单流道由若干个单级特斯拉阀组成。通过控制流场的进气方向，以适应燃料电池的多种工况。本发明的流畅结构相对简单，易于加工与生产，相比于常规流场结构，本发明的流场结构应用于燃料电池能带来更好的水管理以及传质性能。
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公开(公告)号：CN113707910A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202110978855.1
申请日：2021-08-25
申请人： 德清动力(北京)科技有限公司 , 清华大学
IPC分类号： H01M8/04089 , H01M8/04119 , H01M8/04537
摘要： 本发明提供了一种新型的燃料电池系统及其控制方法。该系统包括燃料电池电堆，氢气子系统，空气子系统，冷却子系统，负载控制子系统，气体震荡器和气体震荡器控制器，气体震荡器设置于氢气子系统和/或空气子系统的进气部分，以产生不同频率和幅值的震荡通气；气体震荡器控制器设置于电力输出回路中，气体震荡器控制器包括电堆阻抗检测模块和气体震荡器控制模块，电堆阻抗检测模块在线监测燃料电池电堆运行阻抗，气体震荡器控制模块用于控制气体震荡器的气体压力或流量的频率和幅值，电堆阻抗检测模块、气体震荡器控制模块、气体震荡器形成一个在线反馈控制回路，实现燃料电池电堆以最小阻抗运行，气体震荡器以最佳频率和幅值进行工作的运行状态。
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公开(公告)号：CN109560304B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201811494416.8
申请日：2018-12-07
申请人： 中能源工程集团氢能科技有限公司 , 清华大学
IPC分类号： H01M8/0258 , H01M8/0263 , H01M8/0267 , H01M8/0273
摘要： 本发明公开了一种质子交换膜燃料电池的热管理方法，其包括以下步骤：1)将石墨光板或金属片两侧加工出氢气/冷却液流场通道和空气流场通道，制成双极板，所述通道有出入口；2)将步骤1)制成的双极板与膜电极按照交叉叠加的方式，组装成燃料电池电堆；3)将步骤2)组装的燃料电池电堆接入到燃料电池系统；4)氢气和冷却液分别通过氢气子系统的减压装置和散热子系统的水泵汇入到电堆的氢气/冷却液入口，并流入电堆的阳极流场；多余的氢气、散热用的冷却液及反应产生的水，通过电堆的氢气/冷却液出口流出电堆；5)空气通过空压机输送到燃料电池电堆的空气入口，并流入燃料电池的阴极流场，反应剩余的空气及产生的水经由电堆空气出口流出。
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公开(公告)号：CN111193044B
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN201911049055.0
申请日：2019-10-31
申请人： 清华大学
IPC分类号： H01M8/0258 , H01M8/1009
摘要： 本发明公开了一种为外部设备提供电能来源的被动式液体燃料电池。该电池包括电堆、在其上方的密闭上储液容器、在其下方的密闭下储液容器、介于电堆和上储液容器之间的空气泵，以及管道。液体燃料通过自身重力作用，流经燃料电池电堆中双极板对应侧流道，通过扩散作用与双极板对应空气流道中的空气，在膜电极的催化作用下进行反应，产生电流电压，进而为外部设备提供电源。产生的电能一方面为装置上方的空气泵提供电能；一方面通过与外部设备相连为其提供电能。该电池无需外部启动电源，体积小巧、方便携带，具有广阔的市场应用前景。
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公开(公告)号：CN111370727B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN202010186574.8
申请日：2020-03-17
申请人： 清华大学
IPC分类号： H01M8/026 , H01M8/0263 , H01M8/0267
摘要： 本发明公开了属于燃料电池技术领域的一种高功率密度高结构强度的燃料电池导流板。该导流板为导流双极板，由粘合在一起的空气导流槽板和氢气导流槽板组成；该导流双极板总体为长方形，沿该长方体长边一侧伸出两个凸起部分，两条冷却流体流道处于空气导流槽板反面和氢气导流槽板反面形成的夹层中，在导流双极板右端设置有进空气公共孔道和进氢气公共孔道；在导流双极板左端设置有出空气公共孔道和出氢气公共孔道；空气进气流道孔连接空气导流槽；氢气进出流体孔与直线氢气导流槽连接。本发明提高了极板温度分布的均匀性；该结构能够增大极板活性面积占比，提高极板的功率密度。也提高了极板的结构强度以及密封性能，进而提高系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN110586090B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201910954309.7
申请日：2019-10-09
申请人： 清华大学
摘要： 本发明属于燃料电池和电化学催化技术领域，尤其涉及一种关于有机还原法制备的高性能超细低Pt壳核催化剂及其制备方法。本发明提供一种贵金属合金壳核催化剂，其碳原子百分比90～96at.％，O元素原子百分比2～7％at.％；表面Pt载量0.1～2at.％，金属粒径尺寸0.5～5nm。本发明通过有机羧、羟基还原剂控制还原的方法制备了低铂壳核合金催化剂，在酸性条件下表现出优异的氧还原活性和电催化性能。
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公开(公告)号：CN110890555B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201911219690.9
申请日：2019-12-03
申请人： 清华大学
IPC分类号： H01M4/88
摘要： 本发明公开了属于质子交换膜燃料电池零部件加工技术领域的一种具有梯度化亲水和疏水性扩散层的制备方法。该制备方法是一种不需炭化/石墨化的碳纤维纸的制备工艺，然后以所制备的碳纤维纸为基质层，在其表面制备梯度化的微孔层；其梯度化主要表现在横向亲水/疏水性的梯度化和纵向亲水/疏水性的梯度化；此外，在微孔层的制备过程中，额外添加一些可延长燃料电池寿命的辅助添加剂，延长了燃料电池的运行寿命。本发明微孔层的梯度化处理，不仅体现在碳纸的纵向方向，还体现在碳纸的横向方向，综合考虑了燃料电池不同区域的亲疏水管理，最大程度提高了燃料电池的性能及可靠性。
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公开(公告)号：CN110600752B
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN201910879953.2
申请日：2019-09-18
申请人： 清华大学 , 浙江锋源氢能科技有限公司
摘要： 本发明涉及一种H2气相热还原制备低铂Pt基合金催化剂的方法，所述制备方法包括以下步骤：1)加入沉淀剂或螯合剂，将Pt前驱体进行鳌合和沉降；2)加入沉淀剂或螯合剂，进行非贵金属合金组分的鳌合和沉降；3)将步骤1)、2)中沉降物均匀混合并负载在碳载体上；4)将步骤3)所得物经离心、洗涤、干燥获得前驱体；5)将所述前驱体在H2气氛下热解还原，控制还原温度和时间，从而获得高活性铂合金催化剂。该催化剂形成纳米多边形结构，具有优异的催化活性和稳定性。催化剂制备方法简单，具有贵金属载量可调、活性高、性能稳定的特点，在催化氧还原反应和燃料电池领域有重要应用价值。
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