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[发明专利]燃料电池用气体扩散层渗透率与扩散系数测量方法及设备-CN202010763237.0有效
发明人：邱殿凯;黄福享;彭林法;易培云;来新民 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2020-07-31 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种燃料电池用气体扩散层渗透率与扩散系数测量方法及设备，该设备包括气源(12)、气体流量控制器(10)、增湿系统(9)、温控系统(11)、装夹装置、状态监测模块与信号接收模块(6)，其中，装夹装置包括上压块、下压块(13)、上多孔金属块(7)、下多孔金属块(15)、O型圈(4)与密封圈(16)，被测气体扩散层(14)夹在上压块和下压块(13)之间，上金属多孔压块(7)装夹在上压块中，下多孔金属块(15)装夹在下压块(13)中。与现有技术相比，本发明可实现可控温湿环境中，气体扩散层压缩状态下厚度与面内方向的气体渗透率与扩散系数测量，操作方便，可根据该设备测量结果评估不同气体扩散层的传质特性。
燃料电池气体扩散渗透扩散系数测量方法设备

[发明专利]流场自适应的电池极板结构及燃料电池-CN202010364414.8有效
发明人：彭林法;李平安;邱殿凯;易培云;来新民;龚正伟;靳少辉;姜天豪 -专利权人：上海交通大学;未势能源科技有限公司;上海治臻新能源装备有限公司
申请日： 2020-04-30 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H01M8/0258 文献下载
摘要：本发明涉及一种流场自适应的电池极板结构及燃料电池，用于一体式再生燃料电池，该极板上的流场为双功能流场(1)，包括：依次连通的流场入口(101)、蜿蜒流道(102)、和流场出口(106)，其中相邻蜿蜒流道(102)之间为流场脊(103)，流场脊(103)上设有导水隔气结构(105)，流场边缘设有水分配区(104)。与现有技术相比，本发明创造性提出双功能流场可实现一体式再生燃料电池发电和电解不同模式下流场形态的自转变，在发电模式下，双功能流场形态趋于长流道的蛇形流场，有利于增大流场压降，利于排水，从而提高发电性能；在电解模式下，双功能流场的形态趋于短流道的平行流场，有利于水的均匀分配，防止电解水产生的气体堵塞流道，提高电解性能。
自适应电池极板结构燃料电池

[发明专利]一种微纳米结构涂层的柔性辊压成形装置-CN202210220594.1有效
发明人： 易培云;万月;邱殿凯;彭林法;来新民 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-03-08 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B05C9/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种微纳米结构涂层的柔性辊压成形装置，包括机架以及安装在机架上的预热模块、成形/保形模块、张紧力调节模块，所述的张紧力调节模块连接成形/保形模块；其特征在于，还包括运动调节模块，辊压过程中，待加工试件固定不动，整个装置通过运动调节模块在试件被加工表面向前辊压，涂层物质储存于预热模块，随装置运动进入成形/保形模块，经成形/保形模块后黏附在试件表面，形成规则的微纳米结构涂层。与现有技术相比，本发明利用柔性气囊装置和运动调节装置，适合在不规则形状的试件表面连续加工微纳结构涂层，提高了加工效率，拓展了单一辊压装置的适用范围，是一种工艺先进的压印成型方法。
一种纳米结构涂层柔性成形装置

[发明专利]一种带有表面微结构的燃料电池金属极板及其制造方法-CN202010334974.9有效
发明人：彭林法;李志鹏;徐竹田;邱殿凯;易培云;来新民;石伟玉;侯中军;姜天豪 -专利权人：上海交通大学;上海汽车集团股份有限公司;上海治臻新能源装备有限公司
申请日： 2020-04-24 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01M8/0206 文献下载
摘要：本发明涉及一种带有表面微结构的燃料电池金属极板及其制造方法，将金属极板表面分区设置凸出或凹陷的微阵列结构。与现有技术相比，本发明二级微结构，从而能够增大与气体扩散层的有效接触面积，进而降低极板与气体扩散层间的接触电阻，提高燃料电池的输出电压，二级结构调节极板表面的亲疏水性，改善电池内水管理，有利于保证质子膜工作时所需的一定湿度，也能够及时排出流道内生成的液态水。整个极板表面被分成不同的区块，防止电堆内过分干燥或过多水分聚集，分块设计能够更好地提高燃料电池的性能和效率，具有制备过程简单环保、耐腐蚀性好等优点。
一种带有表面微结构燃料电池金属极板及其制造方法

[发明专利]一种具有复合功能的自适应燃料电池装配结构-CN202010316866.9有效
发明人：彭林法;刘文青;邱殿凯;易培云;来新民;张天羽;郭亮;姜天豪 -专利权人：上海交通大学;未势能源科技有限公司;上海治臻新能源装备有限公司
申请日： 2020-04-21 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： H01M8/2404 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有复合功能的自适应燃料电池装配结构，包括由壳体(1)，盖板(2)，可调端板(3)和缓冲端板(4)组成的箱体式装配壳体，待装配双极板和膜电极组(6)置于所述箱体式装配壳体内，其中，所述的壳体(1)内设有限位条(5)，通过限位条(5)与壳体(1)和盖板(2)的配合对双极板和膜电极组(6)进行定位，通过可调端板(3)对电池总体厚度进行微调，通过缓冲端板(4)提供装配压力。与现有技术相比，本发明实现了装配过程中电堆装配力的均匀，可以实时进行泄露检测，该装置操作简单，装配效率高，集成化程度高，可满足燃料电池的快速装配。
一种具有复合功能自适应燃料电池装配结构

[发明专利]一种质子交换膜水电解池用低成本金属纤维毡扩散层及其制备方法和应用-CN202211583776.1在审
发明人：张頔;邹砚文;易培云;彭林法;来新民 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-12-09 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： C25B11/031 文献下载
摘要：本发明涉及一种质子交换膜水电解池用低成本金属纤维毡扩散层及其制备方法和应用，该扩散层包括由金属丝形成的金属纤维毡基材以及金属纤维网上的疏水涂层，所述的金属丝表面沉积有耐蚀涂层。制备方法包括以下步骤：在金属丝表面沉积耐蚀涂层；将金属丝编织成金属纤维网；将金属纤维网压制得到金属纤维毡基材；在金属纤维毡基材表面沉积疏水涂层，得到质子交换膜水电解池用低成本金属纤维毡扩散层，该扩散层应用于水电解池。与现有技术相比，本发明使用不锈钢与耐蚀、疏水涂层技术方案代替传统钛基扩散层，在质子交换膜水电解池中表现出优异的耐蚀性和耐久性，可以满足电解堆中长期稳定运行要求，同时显著降低了质子交换膜水电解制氢堆的材料成本。
一种质子交换水电解池用低成本金属纤维扩散及其制备方法应用

[发明专利]一种纵横式可逆燃料电池阴极流场结构-CN202110372111.5有效
发明人：郭孟迪;邱殿凯;彭林法;易培云;来新民 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-04-07 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： H01M8/0258 文献下载
摘要：本发明涉及一种纵横式可逆燃料电池阴极流场结构，用于一体式可逆燃料电池，包括纵横立体流道和进出口，所述的纵横立体流道由阴极气体主流道、阴极气体反应流道和电解水主流道组成；一体式可逆燃料电池发电时，阴极气体主流道中的气体分配至阴极气体反应流道发生反应，生成的水在压差作用下经过气体扩散层进入电解水主流道；一体式可逆燃料电池电解时，反应水由电解水主流道进入气体扩散层反应生成气体，阴极气体反应流道汇集生成的阴极气体并经由阴极气体主流道排出。与现有技术相比，本发明实现了在发电和电解两种工作模式下，水和气的分离，也有效优化了模式切换的速度和效果，明显提高了电池系统的性能。
一种纵横可逆燃料电池阴极结构

[发明专利]一种微纳复合褶皱超疏水薄膜及其制备方法-CN202211266782.4在审
发明人：邓宇君;邓建溢;张伟鑫;易培云;彭林法;来新民 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-10-17 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： C08J7/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种微纳复合褶皱超疏水薄膜及其制备方法，该超疏水薄膜包括柔性聚合物基底(3)、一级微米结构(2)和二级纳米褶皱(1)，该制备方法具体为：通过热压印工艺将预制模具表面的微米结构转印在柔性聚合物基底(3)上的聚合物薄膜形成一级微米结构(2)；通过机械预拉伸或高温膨胀方式将一级微米结构(2)进行延展，再通过涂层沉积工艺在一级微米结构(2)表面制备低表面能涂层，最后通过释放预拉伸或冷却收缩方式，低表面能涂层在压缩载荷下屈曲失稳，最终在一级微米结构(2)表面形成二级纳米褶皱(1)。与现有技术相比，本发明具有加工效率高、制造成本低的特点，可适用于大面积超疏水薄膜的制备。
一种复合褶皱疏水薄膜及其制备方法

[发明专利]一种拼插式燃料电池装配结构-CN202211341021.0在审
发明人：邱殿凯;杨天宇;彭林法;易培云;来新民 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-10-30 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： H01M8/2465 文献下载
摘要：本发明涉及一种拼插式燃料电池装配结构，该装配结构包括电堆堆芯、端板(8)以及限位结构，其中端板(8)放置在电堆堆芯的上下端，可对电堆堆芯进行压缩和固定，电堆堆芯是由双极板、膜电极形成的电池组堆叠而成；双极板在保持反应区域特征不变的情况下，在双极板两侧加工出三种类型的侧翼特征。将一定数量具有相同侧翼特征的双极板堆叠，形成电池组，再将三种类型的电池组与限位结构相互配合，并通过配合后形成的孔结构与凸起结构完成堆叠拼插，形成电堆的最小装配单元。与现有技术相比，本发明可提升电堆堆芯的装配精度和装配效率，且可以为电堆提供额外约束，减小电堆装配后腰部塌陷的情况。
一种拼插式燃料电池装配结构

[发明专利]一种增强流体扰动的燃料电池双极板-CN202211040662.2在审
发明人：廖书信;邱殿凯;易培云;彭林法;来新民 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-08-29 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： H01M8/0258 文献下载
摘要：本发明涉及一种增强流体扰动的燃料电池双极板，包括阳极板(1)和阴极板(2)，该阳极板(1)和阴极板(2)包括若干极板单元(3)，所述的极板单元(3)包括左脊板(311)、左侧板(321)、中脊板(312)、右侧板(322)和右脊板(313)，各脊板采用波浪形曲面构造，并且相邻两脊板构造曲面的波峰保持一定间距，各侧板连接相邻两脊板并采用放样曲面构造，两极板背靠背贴合安装。该双极板结构可以实现流体的分流和碰撞，产生垂直于反应平面的强制对流，显著增强流体多方位扰动。与现有技术相比，本发明可以同时强化阳、阴极流场的物质传输特性以及冷却流场的换热效率，进而提高燃料电池的输出性能，而且该结构适于批量化生产。
一种增强流体扰动燃料电池极板

[发明专利]燃料电池金属极板用高延展预涂层纳米晶梯度薄板及制备-CN202210836652.3在审
发明人：李传政;徐竹田;彭林法;易培云;来新民 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-07-15 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： H01M8/0228 文献下载
摘要：本发明涉及一种燃料电池金属极板用高延展预涂层纳米晶梯度薄板及制备，金属薄板作为极板的基体材料，其两侧的表面为晶粒尺寸梯度层，由内部的微米晶晶粒逐渐过渡到表面的纳米晶晶粒，金属薄板两侧的表面纳米晶上沉积一层高延展纳米晶耐蚀涂层，最外侧涂覆一层表面导电涂层。与现有技术相比，本发明利用基体晶粒尺寸梯度层和纳米晶高延展耐蚀涂层之间力学性能的过渡和匹配，通过减弱涂层和基体之间力学性能的差异，减小二者之间界面在变形时的粗糙化程度，降低涂层在变形过程中的应变集中，实现涂层的均匀变形，避免预涂层基材在冲压成形过程中产生的涂层开裂剥离问题，可以大批量、高效率、低成本、连续性地制备可变形的预涂层薄板，且导电耐蚀性能好。
燃料电池金属极板延展涂层纳米梯度薄板制备

[发明专利]一种集成式燃料电池多功能在线测试装置-CN202110229485.1有效
发明人：彭林法;周相阳;周子涵;邱殿凯;易培云;来新民;邵孟 -专利权人：上海交通大学;无锡先导智能装备股份有限公司
申请日： 2021-03-02 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G01R31/378 文献下载
摘要：本发明涉及一种集成式燃料电池多功能在线测试装置，包括依次层叠设置的第一测试板(1)、冷却板(2)、第二测试板(3)和第三测试板(4)，其中第一测试板(1)带有燃料电池的端部极板，第三测试板(4)贴合燃料电池堆的端板；在线测试燃料电池装配力、GDL压缩率、电流密度、阻抗、气体温湿度、积水分布。与现有技术相比，本发明实现燃料电池装配压力分布测试、GDL压缩率测试、电流密度分布测试、阻抗分布测试、气体温湿度分布测试和积水分布测试等多物理场的在同步线测试，测试装置体积小，集成度高，且操作简便，适用范围广。
一种集成燃料电池多功能在线测试装置

[发明专利]一种空冷型燃料电池测试系统-CN202210471527.7在审
发明人：邱殿凯;陈敏学;彭林法;易培云 -专利权人：上海交通大学内蒙古研究院
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： H01M8/04082 文献下载
摘要：本发明涉及一种空冷型燃料电池测试系统，适用于不同节数的空冷型燃料电池测试，包括电池固定模块(1)，空气模块(2)，氢气模块(3)，电子负载(4)，电池测量传感器(5)，与上位机；所述的电池固定模块(1)包括主壳体(11)和侧板(13)，两块侧板(13)在主壳体(11)的滑槽上移动，适应不同节数的空冷型燃料电池；通过空气模块(2)，氢气模块(3)和电池测量传感器(5)完成空气和氢气的温度、湿度、流量、流速的测量和控制；并利用上位机对电堆测试系统进行实时反馈控制。与现有技术相比，本发明可实现多种空冷型阴极开放式燃料电堆的适应测试，对电堆运行条件实时控制和掌握，为后续的电堆优化和管理提供了实验平台。
一种空冷型燃料电池测试系统

[发明专利]一种燃料电池金属极板陶瓷相低温形核纳米涂层制备方法-CN202210529927.9在审
发明人：张頔;李骁博;车聚;易培云 -专利权人：上海交通大学内蒙古研究院
申请日： 2022-05-16 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： H01M8/0206 文献下载
摘要：本发明涉及一种燃料电池金属极板陶瓷相低温形核纳米涂层制备方法，该方法包括在金属双极板表面依次沉积金属过渡层和陶瓷相纳米晶涂层，然后对涂覆有涂层的双极板进行化学刻蚀处理或干法刻蚀，最后经过清洗、烘干得到高结晶度陶瓷相纳米晶涂层。与现有技术相比，本发明可以促进陶瓷相形核结晶的同时避免高沉积温度对金属极板基材的影响，表面金属相刻蚀去除能够提高陶瓷相涂层在质子交换膜燃料电池中的性能稳定性，延长燃料电池金属极板的使用寿命。
一种燃料电池金属极板陶瓷低温纳米涂层制备方法

[发明专利]一种基于模型驱动的燃料电池电堆装配方法-CN202110240177.9有效
发明人：彭林法;廖书信;邱殿凯;易培云;来新民 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2021-03-04 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于模型驱动的燃料电池电堆装配方法，采集电堆零部件参数，对电堆零部件加工质量进行评价与分级存储，规划电堆零部件装配顺序，对电堆零部件进行模块化装配，采集电堆模块参数，对电堆模块装配质量进行评价与分级存储，规划电堆模块装配顺序，装配电堆总体；基于模型驱动方法，针对电堆装配性能需求，建立电堆零部件加工质量评价模型、电堆模块装配质量评价模型、电堆总体装配质量评价模型，对电堆零部件、电堆模块进行分级处理，并获得总电堆中，电堆零部件、电堆模块的最佳装配顺序，结合多工位装配生产线实现燃料电池电堆连续装配。与现有技术相比，本发明具有提高装配过程相关数据利用率等优点。
一种基于模型驱动燃料电池装配方法

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